相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年10月30日提交的美國臨時專利申請no.62/072,882的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)容在此通過引用整體并入本文。

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、方法和裝置，具體地涉及與配電網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于檢測并解決傳輸中的沖突的系統(tǒng)和方法，例如，在位于配電網(wǎng)格邊緣的下游發(fā)射機(jī)(下文中簡稱為“dt”)和位于相關(guān)聯(lián)的變電站的設(shè)備之間的傳輸。通過檢查沖突的幀和時隙并推測可能涉及傳輸沖突的dt，并且將dt的傳輸重新分配到另一個幀和時隙，所述沖突應(yīng)該可被解決，而由dt提供的數(shù)據(jù)不一定會丟失，其接收也不一定會過度延遲。此外，如果dt在一段時間內(nèi)具有多個調(diào)度的傳輸，那么用于每個傳輸?shù)臅r隙分配被重新調(diào)度。一方面，可能的沖突dt的識別，可能是一個迭代過程，借此若在一個dt已經(jīng)被重新分配了時隙分配之后，沖突似乎存在，那么另一個dt可能需要重新分配其時隙分配。本發(fā)明確定沖突而不考慮具有系統(tǒng)拓?fù)浜筒季只蚱潆姎馓匦缘南闰?yàn)知識。

本發(fā)明提供了一種用于檢測和解析傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法，其通過知道尋找一個在時隙期間被接收的信號而實(shí)現(xiàn)。如果在該時隙期間，在通信通帶內(nèi)檢測到了大于系統(tǒng)上的噪音(即候選信號能量)的能量，并且候選信號能量的長度與發(fā)射信號的長度大致相同，系統(tǒng)則檢查是否存在傳輸報頭，例如gla信號。如果存在gla信號，那么信號被正常處理。如果gla信號不存在，那么系統(tǒng)會檢查在該時隙期間哪個dt應(yīng)該發(fā)送一個傳輸，并且將該dt重新分配給另一個可用的時隙。

附圖說明

圖1為從發(fā)電站到配電變電站到用戶的電力路徑的簡單示意圖，示出了配電網(wǎng)格的高壓、中壓和低壓區(qū)域并且描繪了配電網(wǎng)格的一些主要特點(diǎn)；

圖2為示例性配電網(wǎng)格的域的邏輯結(jié)構(gòu)的簡單示意圖，示出了企業(yè)域、區(qū)域、變電站域和變壓器域；

圖3為在網(wǎng)格位置aware^tm網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的變電站裝置的簡化框圖，示出了網(wǎng)格位置aware^tm網(wǎng)絡(luò)裝置如何耦合到現(xiàn)有的變電站中的scada和/或保護(hù)繼電器線，以及來自變電站接收機(jī)的數(shù)據(jù)如何返回到數(shù)據(jù)中心；

圖4為本發(fā)明的簡化框圖，示出了本發(fā)明的主要邏輯結(jié)構(gòu)；

圖5為一部分示例性時隙結(jié)構(gòu)的簡單示意圖，示出了來自兩個信道的一幀中的六個時隙；

圖6為數(shù)據(jù)突發(fā)配置文件的簡單示意圖，示出了具有g(shù)la前同步碼數(shù)據(jù)的第一部分和具有地址、控制、數(shù)據(jù)或crc數(shù)據(jù)的第二部分；

圖7為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于初始dt檢測和分配的一種方法的簡化邏輯流程圖；

圖8為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于時隙分配的一種方法的簡化邏輯流程圖；

圖9為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于時隙分配的另一種方法的簡化邏輯流程圖；

圖10為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于分配一個新時隙的決策過程的方法的簡化邏輯流程圖；

圖11為時隙再分配的簡單示意圖，描繪出了發(fā)生在第1幀第3時隙的時隙沖突，在第3幀中接收到的新時隙分配，以及記錄的dt被重新分配給第4幀第5時隙；

圖12為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于單個時隙重新分配的方法的簡化邏輯流程圖；

圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于多個時隙重新分配的方法的簡化邏輯流程圖；

圖14為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于解決沖突的dt的方法的簡化邏輯流程圖；以及

圖15為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于dt的有意重新分配的方法的簡化邏輯流程圖。

具體實(shí)施方式

下文對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于下文描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本發(fā)明公開了解決dt之間的時隙沖突的系統(tǒng)和方法，所述dt可需動態(tài)地將至少一個dt重新分配給不同的時隙。本發(fā)明包含用于構(gòu)建并運(yùn)行并網(wǎng)數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法，以這樣的方式來解決來自dt的傳輸之間的沖突，其至少部分地同時發(fā)生和/或在基本相同的信道上發(fā)生。

本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的是，雖然本發(fā)明內(nèi)容強(qiáng)調(diào)示例性系統(tǒng)，其中時分多路復(fù)用(有或沒有分頻信道)被采用，而當(dāng)其被應(yīng)用于各種其它系統(tǒng)時可以享受本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。例如，基于頻分復(fù)用，空間分離復(fù)用，或例如本領(lǐng)域已知的或成為已知的任何其它適當(dāng)?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)的系統(tǒng)和配置(包括各種方法和裝置)在本發(fā)明的基礎(chǔ)上同樣會有益地發(fā)展。

一方面，該系統(tǒng)與存在于邊緣、變電站的其他相鄰的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備以及配電網(wǎng)格絡(luò)的特點(diǎn)集成，其中，其它網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備可包括智能儀表和ami以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，如互聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)和方法也可采用集成網(wǎng)絡(luò)的能力以其他方式通過減少與dt的通信來改變dt傳輸時間，在改變傳輸時間方面沒有顯著的延遲，并且不丟失由dt發(fā)送的數(shù)據(jù)。這導(dǎo)致了該系統(tǒng)從配電網(wǎng)格邊緣及時增大數(shù)據(jù)流的能力，從而支持監(jiān)測系統(tǒng)的需求和供應(yīng)時的增加的準(zhǔn)確性。支持智能電網(wǎng)應(yīng)用的模型，如節(jié)能降壓，伏/乏優(yōu)化，負(fù)載均衡，故障隔離，以及恢復(fù)管理。

在一個實(shí)施例中，本發(fā)明確定時隙分配沖突的存在，然后識別出處于沖突的dt，其應(yīng)該重新分配其時隙分配。本發(fā)明以各種方式來確定dt的識別，包括但不限于：查找被分配的dt的識別，該時隙分配基于已接收的信號的有效載荷數(shù)據(jù)的信息確定dt的識別，并基于推斷已接收的信號的所述饋線和信號以及一些已接收的信號的有效載荷數(shù)據(jù)的信息確定dt的識別。然后，本發(fā)明找到可用的時隙，或者如果所述dt需要多個時隙，那么本發(fā)明找到dt被重新分配到的時隙。所述dt發(fā)送新時隙分配并在其系統(tǒng)中存儲該信息。計算機(jī)系統(tǒng)也為其系統(tǒng)中的dt存儲時隙分配。

擁有電網(wǎng)互通的各種設(shè)備和組件通常是有利的。與這種通信相關(guān)的數(shù)據(jù)可以多種方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移。這些包括專用和通用電氣和光傳輸介質(zhì)，包括現(xiàn)有的蜂窩和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的各種無線方案等的應(yīng)用。本發(fā)明涉及通過輸電網(wǎng)自身的電力線采用直接數(shù)據(jù)傳輸而得的顯著的效益。

通過電力傳輸介質(zhì)的通訊是所需的，由于在系統(tǒng)組件之間的這種介質(zhì)的固有存在。雖然可選的傳輸機(jī)制通常可用于智能電網(wǎng)上的設(shè)備，而那些替代品可能比基于網(wǎng)格的通信而具有降低的成本，他們?nèi)狈δ芰σ蕴峁┯嘘P(guān)電網(wǎng)的信息。因此，例如蜂窩或衛(wèi)星通信系統(tǒng)可能在變電站和dt之間可用，但是在相應(yīng)的數(shù)據(jù)信道的通信可能會導(dǎo)致每個通信成本的變動，當(dāng)與相關(guān)的通信硬件相關(guān)聯(lián)的固定成本相比時其可能相對較低。

然而，網(wǎng)絡(luò)的電力傳輸介質(zhì)形成有噪聲的和動態(tài)的信道，其抑制通信信號的可靠傳輸。在正常事件的過程中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行包括運(yùn)行中的和失效的各種傳輸鏈路的切換，無源和無功負(fù)載的添加和去除，以及各種集中式和分布式生成節(jié)點(diǎn)的連接和斷開。另外，電感和電容串?dāng)_，不同的環(huán)境因素以及線路連接設(shè)備的各種故障模式可導(dǎo)致整個系統(tǒng)具有快速變化的特征。

由于這些缺陷和障礙，在并網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方面的早期研究在很大程度上被認(rèn)為是失敗的和/或不適于某些理想的應(yīng)用。本發(fā)明人仔細(xì)考慮了這種系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢，并對當(dāng)前問題應(yīng)用了新的和難以置信的理解，開發(fā)了一些新穎的方法和發(fā)明，其提供了有效通信方法的可能性，而以前沒有如此可用的方法。結(jié)果包括某些創(chuàng)造性的改進(jìn)和新穎的裝置，方法和系統(tǒng)，用于跨輸電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的問題之中顯著地提供先前需要的但不可用的功能，需要提供可靠的數(shù)據(jù)通信面對信號的無意重疊，其在其他方面旨在進(jìn)行時分復(fù)用。在實(shí)際的物理系統(tǒng)中，這種信號重疊可能由網(wǎng)上的動態(tài)變化引起，其中包括，適用饋線和/或相位的切換，載切換，系統(tǒng)串?dāng)_，器件復(fù)位活動，以及存在于網(wǎng)絡(luò)中的各種物理阻抗轉(zhuǎn)換時的信號反射。這種不合需要的信號重疊包括在術(shù)語“數(shù)據(jù)沖突”里，并且本發(fā)明尤其包括用于時隙分配和解決沖突的各種系統(tǒng)、方法和設(shè)備。

在某些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的時隙分配和解決沖突的特性還將實(shí)現(xiàn)其他目標(biāo)：

1.提供dt引入的能力，作為dt和具備或不具備電路拓?fù)浜团渲眯畔⒌南闰?yàn)知識的中央設(shè)備之間進(jìn)一步通信的基礎(chǔ)；

2.檢測和解決異步疊影(即從網(wǎng)格的一個元件轉(zhuǎn)移到網(wǎng)格的另一個元件的電路或部分電路)并提供隨后的沖突解決的能力；以及

3.管理有意的和/或任意的時隙重新分配能力。

根據(jù)以下討論顯而易見的是，dt包括各種設(shè)備和系統(tǒng)中的任何一種，如通用系統(tǒng)和具有嵌入式計算機(jī)技術(shù)的系統(tǒng)，其存在于在輸電網(wǎng)絡(luò)上接收電力的電力用戶的附近。按照慣例，這種用戶的網(wǎng)格位置通常被稱為“網(wǎng)絡(luò)邊緣”。中央設(shè)備將在網(wǎng)絡(luò)中的各種地點(diǎn)被找到，所述各種地點(diǎn)相對于網(wǎng)絡(luò)邊緣是位于遠(yuǎn)端的，并且最典型地在本發(fā)明的上下文中，位于輸電變電站或者在輸電變電站附近。

“時隙”(如“時隙分配”中的)是指時間間隙,例如在時分復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸中按慣例分配到各種有效載荷的時間間隙。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，根據(jù)下面的進(jìn)一步描述這將變得清楚。同樣地，在以下披露的過程中，術(shù)語“疊影”，“異步疊影”，“傳輸沖突”和“解決沖突”的意思對本領(lǐng)域的讀者而言將變得清楚。隨著這些術(shù)語被理解，“時隙重新分配”的性質(zhì)和意義自然會呈現(xiàn)在讀者面前。

雖然，對包括“智能電網(wǎng)”技術(shù)和“高級計量基礎(chǔ)設(shè)施”的輸電網(wǎng)格的一般性理解將由本領(lǐng)域技術(shù)人員掌握，以下對典型網(wǎng)絡(luò)約定和拓?fù)涞拿枋鎏峁┝祟~外的清晰度。

電力網(wǎng)通常被認(rèn)為是由兩個拓?fù)鋮^(qū)組成，輸電網(wǎng)格和配電網(wǎng)格。輸電網(wǎng)格來自大的發(fā)電點(diǎn)，如水力發(fā)電大壩，核反應(yīng)堆，風(fēng)力發(fā)電場，和燃煤或燃?xì)獍l(fā)電廠。來自于發(fā)電點(diǎn)的電力作為高壓交流電流(ac)通過綿長的高壓線的松散連接的網(wǎng)絡(luò)被傳輸?shù)酱嬖陔娏π枨蟮狞c(diǎn)，如工廠，農(nóng)場和人口中心。配電變電站通常位于輸電網(wǎng)格外圍或邊緣的各個點(diǎn)。

圖1顯示了電力網(wǎng)的一個典型部分。電力網(wǎng)通常被認(rèn)為是由兩個邏輯區(qū)組成，輸電網(wǎng)格和配電網(wǎng)格。所述輸電網(wǎng)格起源于大發(fā)電點(diǎn)，例如發(fā)電廠120，如水力發(fā)電大壩，核反應(yīng)堆，風(fēng)電場，太陽能發(fā)電場，以及燃煤或燃?xì)獍l(fā)電廠。來自于發(fā)電點(diǎn)的電力作為高壓交流電流(ac)通過綿長的高壓線連接的網(wǎng)絡(luò)被傳輸?shù)酱嬖陔娏π枨蟮狞c(diǎn)，如工廠，農(nóng)場和人口中心。配電變電站的集合，例如配電變電站124，通常位于輸電網(wǎng)格邊緣。配電變電站包含一個或多個變電站變壓器，它將電壓從高壓傳輸線電平(通常為130kv至700kv)降低至中等電壓水平(目前在美國通常為4kv至35kv，目前在美國以外使用更高的電壓，雖然具體的配電電壓與本發(fā)明沒有密切關(guān)系)，在這里電力被分配給配電服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶。

在配電網(wǎng)格的邊緣存在一些服務(wù)變壓器，例如，服務(wù)變壓器136，其將配電網(wǎng)格的中壓改變?yōu)榈碗妷?在美國，通常為120v，208v，240v，277v或480v)。除了這些以外的其它電壓可以在世界其他地方使用。在某些情況下，一層或多層變壓器，稱為降壓變壓器，例如，在變電站變壓器和服務(wù)變壓器之間示意性地示出的變壓器128，在變電站和服務(wù)變壓器之間引起中間電壓的降低。

每個服務(wù)變壓器為一個或多個電表(例如使用電表142)或者未計量的負(fù)載的供電。負(fù)載，例如負(fù)載150，可以是住宅，商業(yè)或工業(yè)建筑，市政基礎(chǔ)設(shè)施的一個元件，如一系列路燈，或者農(nóng)業(yè)設(shè)備，如灌溉系統(tǒng)。典型的配電網(wǎng)格包括用于控制、平衡和調(diào)節(jié)電力流動的其他元件。這種元件的例子為電容器組，例如電容器組132，電壓調(diào)節(jié)器，開關(guān)和重合器。

配電網(wǎng)格已經(jīng)被設(shè)計和部署在各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。在美國，配電網(wǎng)格類型通常被表征為徑向的、循環(huán)的或聯(lián)網(wǎng)的。其他新出現(xiàn)的情況為校園網(wǎng)格和微網(wǎng)格。未描述的另外的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在世界其他地方使用。在徑向網(wǎng)格內(nèi)，一個變電站有一個或多個變電站變壓器。每個變電站變壓器具有一個或多個變電站總線。一個或多個三相饋線從每個變電站總線向外“輻射”，具有單相或三相側(cè)線從饋線分支，而分支點(diǎn)(或簡稱為“分接頭”)依次從側(cè)線分支。徑向網(wǎng)格設(shè)計和建造成本低廉，因?yàn)樗鼈兒唵?，但是它們最容易斷電，由于它們?nèi)狈θ哂嗟碾娫绰窂?，所以任何斷電會?dǎo)致至少一個負(fù)載失去電力。網(wǎng)絡(luò)和環(huán)網(wǎng)格也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，且同樣適用于支持本發(fā)明的相應(yīng)的實(shí)施例。

配電變電站從輸電網(wǎng)接收高壓電到一個或多個大型電力變壓器。配電變壓器可結(jié)合一種調(diào)節(jié)器，被稱為有載分接開關(guān)，其通過包括或排除變壓器的次級繞組電路的一些匝數(shù)改變該變壓器輸送到配電總線(變電站配電總線)的電壓，從而改變輸入電壓與輸出電壓之比。本發(fā)明的某些實(shí)施例中，盡管這些匝數(shù)比有所變化，但其將正常運(yùn)行。一個或多個饋線從變電站總線發(fā)散。如果需要太多的饋線以服務(wù)負(fù)載或拓?fù)洌瑒t使用額外的變壓器和總線。

圖2為示例性配電網(wǎng)格的域的邏輯結(jié)構(gòu)的簡單示意圖，示出了企業(yè)域、區(qū)域、變電站域和變壓器域。輸電網(wǎng)格可被視為包含功能域和邏輯域的“域”的層次結(jié)構(gòu)。頂級域被稱為“企業(yè)域”。企業(yè)域(ed)，例如企業(yè)域210，通常包括源于發(fā)電系統(tǒng)的業(yè)務(wù)的整個配電網(wǎng)格，例如，電廠到電網(wǎng)的邊緣。企業(yè)域210一般會包含若干個“區(qū)域”，例如區(qū)域214。區(qū)域(rd)可被進(jìn)一步細(xì)分為至少一個變電站域，例如變電站域220。通常，變電站域包括變電站的電路和下游電路。

變電站域(sd)220可被進(jìn)一步細(xì)分為至少一個變壓器域，例如變壓器域222，224，226。變壓器域包括配電變壓器，將電壓從傳輸電壓轉(zhuǎn)換成配電電壓，以及該變壓器下游的所有電路。在本發(fā)明中，除非另有說明，“域”將指變電站域。一般地，物理變電站將包括一個或多個變壓器，每個變壓器定義一個變壓器域。每個變壓器域可有各種類型的下游電路布置。每個變壓器提供一個或多個饋線，并且，通常每個饋線由三相組成?？梢韵氲接幸粋€網(wǎng)格包括若干變壓器，每個變壓器具有一個或多個饋線，而每個饋線具有三相并支持各種下級電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，但是，其他相位安排是可能的且被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

為了監(jiān)控并控制電網(wǎng)的組件，饋線/相位電流互感器(fpct)被連接至變電站內(nèi)的電力承載導(dǎo)體上。fpct在環(huán)形導(dǎo)體上輸出相對低的交流電流(通常高達(dá)5安培)，所述環(huán)形導(dǎo)體正好與流經(jīng)被監(jiān)控的高壓導(dǎo)體的電流成比例。這些低電流輸出適合連接數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)與變電站內(nèi)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(scada)系統(tǒng)或繼電保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。fpct被設(shè)計并組成變電站，由于當(dāng)電流正在流動的時候?qū)pct更換或添加到高壓組件是不可能的或危險的。另一方面，額外監(jiān)視ct(mct)可以根據(jù)需要安全地在低電流環(huán)路周圍添加，而不影響電力輸送，保護(hù)電路或scada系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

除了電力線本身以外，配電網(wǎng)格還包含許多其它設(shè)備，用于調(diào)節(jié)，隔離，穩(wěn)定和轉(zhuǎn)移電力。這些設(shè)備包括開關(guān)，重合器，電容器組(通常用于功率因數(shù)或電壓校正)，以及次級電壓調(diào)節(jié)器。當(dāng)被視為數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)時，所有這些設(shè)備會影響配電網(wǎng)格的行為，同電網(wǎng)上的各種負(fù)載和次級電源一樣。突然狀態(tài)改變的設(shè)備會在電網(wǎng)上引入脈沖噪聲，如負(fù)載可開啟和關(guān)閉一樣。一些設(shè)備，如變壓器和電容器組，過濾并衰減在某些頻率的信號，并可引起電力輸送系統(tǒng)的基頻以上的信號串?dāng)_。

不同于將用戶負(fù)載和相關(guān)聯(lián)的電表連接到服務(wù)變壓器的電線，在電力實(shí)際上傳輸給用戶之前，服務(wù)變壓器通常是配電網(wǎng)格最外面的元件。所述電表連接在來自服務(wù)變壓器的電力傳輸給用戶位置。服務(wù)變壓器可以是三相或單相，電表也可如此。

習(xí)慣上，讀電表是由電力公司引起的最大的運(yùn)營成本之一。原電表是一種模擬設(shè)備，具有一個光學(xué)讀出，必須每月手動檢查以推動電費(fèi)計費(fèi)過程。從20世紀(jì)70年代開始，數(shù)字化儀表數(shù)據(jù)并自動收集的機(jī)制開始被采用。這些機(jī)制是從步態(tài)或驅(qū)動系統(tǒng)演變而來的，其中所述電表將通過使用短距離無線電信號廣播其當(dāng)前讀數(shù)，所述短距離無線電信號被帶有儀表讀取器的設(shè)備接收。這些早期的系統(tǒng)被稱為自動電表讀數(shù)系統(tǒng)或amr。隨后，采用網(wǎng)格配置中的短程射頻中繼器與用于傳輸匯總讀數(shù)的配備寬帶回程裝置的采集點(diǎn)的結(jié)合，各種專用數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)開始被采用。適時地，利用雙向?qū)ず艏夹g(shù)和蜂窩通信的雙向?qū)Ｓ檬占W(wǎng)絡(luò)也被部署，無論是作為獨(dú)立的系統(tǒng)還是復(fù)雜的專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一部分。

這些網(wǎng)絡(luò)能夠在公用事業(yè)服務(wù)中心的“電表頭尾”和該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)邊緣的電表之間實(shí)現(xiàn)雙向通信，通常被稱為高級計量基礎(chǔ)設(shè)施或ami。ami能夠頻繁收集和存儲讀數(shù)，通常每15分鐘一次，并且在整個部署中可以這種頻率報告它們。它們可以讀取所需的任何電表，只要此特性被少量使用，并且也可以根據(jù)需要連接或斷開任何電表。出于節(jié)能、需求管理和可變費(fèi)率計費(fèi)的目的，ami電表可將信號傳遞給用戶設(shè)備。由于ami網(wǎng)絡(luò)與配電網(wǎng)格分離，ami電表既不知道網(wǎng)格拓?fù)涞母淖兓蚓W(wǎng)格上的某些條件的變化，也對網(wǎng)格拓?fù)涞母淖兓蚓W(wǎng)格上的某些條件的變化不敏感。然而，ami的引入通常被認(rèn)為是智能電網(wǎng)的開始。

配電基礎(chǔ)設(shè)施的許多特征限制了使用網(wǎng)格本身作為通信介質(zhì)的努力的成功。首先，所述網(wǎng)格是一個嘈雜的環(huán)境。網(wǎng)格上負(fù)載狀態(tài)的變化以及網(wǎng)格自身的控制和調(diào)節(jié)工件在電源線上引起了脈沖噪聲。負(fù)載的正常運(yùn)行，如電動機(jī)，整體負(fù)載的簡單變化，以及環(huán)境rf噪聲(主要來自閃電和其他天氣相關(guān)的原因)總計可達(dá)顯著的高斯噪聲。

在美國的典型變電站內(nèi)所測得的本底噪聲為約80-90分貝，低于線路基頻的最大振幅。網(wǎng)格的復(fù)數(shù)阻抗隨頻率和時間域而變化。當(dāng)阻抗增加時，這可能導(dǎo)致網(wǎng)格上位于較高電壓點(diǎn)的并網(wǎng)接收機(jī)上的信號丟失，或者交替迫使并網(wǎng)發(fā)送器使用比平均需要更多的能量。

出于優(yōu)化功率因數(shù)的目的，位于網(wǎng)格點(diǎn)的電容器組可引起信號衰減。這些電容器組可為靜態(tài)值或動態(tài)值，其手動地或自動地改變。最重要的是，變壓器充當(dāng)?shù)屯V波器，顯著地衰減高于某一頻率的信號。有效通頻帶在每個配電網(wǎng)格上都不一樣，由于使用了不同布置和類型的變壓器并且由于變壓器本身不是故意調(diào)整為對以基頻以上的指定頻率進(jìn)行濾波。。所有這些變量都會影響作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)格的頻率響應(yīng)。

此外，在電網(wǎng)上注入調(diào)制電流信號可能會造成注入的信號本身之間的干擾。一個有問題的現(xiàn)象是串?dāng)_，其中注入于一條電源線的一信號在另一條線上是可檢測的。當(dāng)相同饋線的兩個或多個相位發(fā)生串?dāng)_時，它可由感應(yīng)和/或電容耦合引起，因?yàn)橄辔痪€在饋線的大部分長度上彼此并排運(yùn)行。串?dāng)_也可能是由于同一個變壓器內(nèi)核上的多相繞組，并且可能是由在變電站切斷電源總線的所注入的信號的反射引起的。

饋線到饋線串?dāng)_也被測量，且可能是由在變電站切斷電源總線的所注入的信號的反射引起的。如將在下面進(jìn)一步討論的那樣，在變電站接收到的信號的振幅在串?dāng)_信道(饋線/相位)上可能比在起始饋線/相位上更高(在某些頻率)?？紤]到美國和世界各地的配電網(wǎng)格的復(fù)雜性、多樣性和使用年限，對頻率高于可能預(yù)期的基準(zhǔn)這些現(xiàn)象知之甚少。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的智能平臺的邏輯框圖，顯示了處理元件相對于網(wǎng)絡(luò)駐留的位置。所示的示例性網(wǎng)絡(luò)包括廣域網(wǎng)，如互聯(lián)網(wǎng)，ami，以及中壓配電網(wǎng)格，或其它的這種介質(zhì)。連接在邊緣或內(nèi)部連接點(diǎn)的中壓配電網(wǎng)格至少為一個dt。

圖3顯示了該系統(tǒng)可被分為三個區(qū)域或者層。邊緣層301包括至少一個dt。dt，例如dt305可位于服務(wù)變壓器303處，或者dt，例如dt304可位于服務(wù)變壓器下方的耗電站點(diǎn)。

本發(fā)明不需要安裝通訊設(shè)備或者邊緣層和變電站層之間的其它改造。然而，如果希望從中壓電網(wǎng)的特征收集數(shù)據(jù)，如電容器組，可以在那里安裝dt的變體。這種dt技術(shù)上仍然在邊緣層，由于它由一個位于該特征的低壓出口供電，而不是直接從安裝有網(wǎng)格特征的中壓線。

仍然參考圖3，變電站層306包括至少一個變電站接收機(jī)307，可操作地以從邊緣層或中間結(jié)點(diǎn)中的dt接收傳輸，而無需求助于任何信號放大器，旁路機(jī)構(gòu)或安裝在配電網(wǎng)格的中壓基礎(chǔ)設(shè)施上的網(wǎng)橋。變電站接收機(jī)通過局域網(wǎng)連接至含有非易失性計算機(jī)可讀存儲器和cpu的計算平臺308，用于存儲和執(zhí)行軟件309，其維護(hù)庫存和網(wǎng)格圖數(shù)據(jù)庫并執(zhí)行配置和管理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的是，雖然含有非易失性計算機(jī)可讀存儲器的計算平臺如上所述，但是任何各種各樣的計算平臺以及計算系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)都可用于本發(fā)明的實(shí)施中。同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是，這種系統(tǒng)可以已知的或成為已知的任何方式進(jìn)行修改，以便更充分地享有本發(fā)明的益處。

另外，所述計算平臺存儲并執(zhí)行軟件310，其結(jié)合從變電站接收機(jī)307收到的消息處理庫存和網(wǎng)格圖數(shù)據(jù)，以推斷有關(guān)網(wǎng)格狀態(tài)的信息,在該網(wǎng)格上,僅基于輸入傳輸,變電站接收機(jī)單獨(dú)就可檢測。所述變電站接收機(jī)307與其關(guān)聯(lián)的計算平臺308的結(jié)合也被稱為饋線智能模塊(fim)。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，變電站接收機(jī)307包括一些模數(shù)(a/d)轉(zhuǎn)換器，雖然通常被描繪的a/d轉(zhuǎn)換器位于變電站接收機(jī)307的外部。每個a/d轉(zhuǎn)換器被耦合至每個饋線相位環(huán)繞的導(dǎo)體上的預(yù)期傳感器，即每個饋線的每個相位支持一個a/d轉(zhuǎn)換器。在一個實(shí)施例里，從饋線的相位接收的信號為電流波形的形式。在一種方法中，a/d轉(zhuǎn)換器位于在每個相應(yīng)饋線相位輸入線上的每個mct附近(圖4)。

所述fim包括耦合至所述fpct的輸出的mct。mct的輸出又依次分別連接到a/d轉(zhuǎn)換器的輸入。理想地，所述a/d位于每個饋線相位電流回路上的相應(yīng)的mct附近。(圖3)在一種方法中，當(dāng)處理信號時，變電站接收機(jī)307忽略了在電網(wǎng)的基線頻率和其整數(shù)倍諧波的信號。

返回來參見圖3，每個配電變電站至少有一個變電站變壓器。根據(jù)連接至變電站的負(fù)載的類型和數(shù)量，變電站中可能有多個變電站變壓器。變電站變壓器及其在變電站變壓器與負(fù)載之間的拓?fù)?電路和特點(diǎn)一般被稱為變電站域。在該示例性情況下，所述系統(tǒng)唯一地包括一個變電站接收機(jī)307，其與每個變電站變壓器相關(guān)聯(lián)。在該示例性情況下，所述變電站層306具有對應(yīng)于兩個變電站接收機(jī)307的兩個變電站域。在其它方法里，變電站接收機(jī)307由多個變電站域共享，或者變電站域具有多個變電站接收機(jī)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述變電站接收機(jī)的基于計算機(jī)的組件和所述計算平臺組件托管在同一個處理子系統(tǒng)上。在這些實(shí)施例里，用于在變電站接收機(jī)和計算平臺軟件組件之間傳輸數(shù)據(jù)的通信協(xié)議(如http)不需要改變，即使不需要物理局域網(wǎng)。

在一個實(shí)施例中，計算平臺308連接到一個常規(guī)的廣域網(wǎng)311，如互聯(lián)網(wǎng)，為了與數(shù)據(jù)中心層313內(nèi)的集線器312通信。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，不管計算平臺和變電站接收機(jī)是位于同一個位置還是在單獨(dú)的處理子系統(tǒng)上，所述處理子系統(tǒng)可被配置于冗余集群中，以確保系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。

再次參見圖3，在某些實(shí)施例中，集線器312托管具有類似架構(gòu)的軟件至變電站軟件。這種架構(gòu)可包括網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件314，其向一個或多個應(yīng)用315提供軟件服務(wù)用于gla。所述應(yīng)用使用傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)的消息協(xié)議，例如但不限于：jms，soap和rest，以向用戶應(yīng)用發(fā)布信息，如地理信息系統(tǒng)(gis)316。

所述數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件314可以與ami頭端317集成，出于使ami網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)塊到邊緣層301內(nèi)或中間交匯點(diǎn)的dt的目的。數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件314可通過使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和/或?qū)Ｓ薪涌谂cami頭端317集成。

本發(fā)明的其它實(shí)施例可以使用替代性輔助網(wǎng)絡(luò)組件。例如，變電站到邊緣廣播能力和/或從變電站到dt的時間同步可由中壓plc發(fā)射機(jī)提供，所述中壓plc變送器連接到變電站的饋線，而不是為此目的使用ami。

同樣地，起始于配電變電站的廣播消息的單獨(dú)的無線電發(fā)射機(jī)可被采用。無線電發(fā)射機(jī)不需要物理上位于變電站，只要有從變電站的計算平臺到發(fā)射機(jī)的通信路徑即可。單個無線電發(fā)射機(jī)可以作為變電站到邊緣信道用于多個變電站。當(dāng)所述變電站到邊緣信道不是ami時，dt時鐘的同步可以如美國專利申請系列no.13/566,481中所述的那樣提供，其名稱為無載波偵聽的用于在信道上同步邊緣設(shè)備的系統(tǒng)與方法，其通過引用并入本文。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，信道沒有時隙(例如，tdma)，時鐘同步是不必要的。

圖4為gla網(wǎng)絡(luò)和邊緣的網(wǎng)格拓?fù)渲械牡湫偷呐潆娮冸娬狙b置的簡化框圖。圖4包括配電變電站440，其包括變電站變壓器442，其被電耦合到配電總線430，其反過來電耦合至饋線相位線421。網(wǎng)格的邊緣包括多個，例如，n個饋線410，每個饋線410具有三個饋線相位線421。每個相應(yīng)的饋線相位線通過服務(wù)變壓器414通常連接到負(fù)載418。dt417位于服務(wù)變壓器414附近和/或dt416毗鄰電表或作為電表的一部分。配電變電站還包括scada/保護(hù)繼電器420，其通過環(huán)路426分別電耦合到饋線相位線421。fim也通過a/d轉(zhuǎn)換器422和mct424分別電耦合到環(huán)路426。

圖4詳細(xì)說明了在其中的一種實(shí)施方案中，fim如何通過連接mct、例如mct424到scada/保護(hù)繼電器環(huán)路、例如已經(jīng)到了scada或保護(hù)繼電器420的環(huán)路426來監(jiān)視在在變電站變壓器442的低壓側(cè)的饋線相位線421。這種耦合方法允許變電站接收器安裝在配電變電站中，無需中斷變電站的運(yùn)行。其他耦合方法，如熱夾鉗式電流互感器，是本領(lǐng)域已知的，并且可以等效地用于代替本文所述的到scada環(huán)路的次級耦合。一些配電變電站440可能缺少scada環(huán)路426，或者現(xiàn)有的環(huán)路可能無法訪問，由于物理布置或公用事業(yè)規(guī)定。

圖4還顯示了mct424到a/d轉(zhuǎn)換器422的連接。a/d轉(zhuǎn)換器422數(shù)字化從mct輸出讀取的模擬電流信號，其輸出與由其fpct425測量的流過相應(yīng)饋線相位的電流成正比。在某些實(shí)施例中，通過一個或多個fim開關(guān)(為簡單起見，并未在圖4中示出)，所得到的數(shù)字化信號被傳送到一個或多個fim計算元件。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，在示例性系統(tǒng)中，所述計算元件包括但不限于：一個或多個基于微處理器的常規(guī)計算機(jī)，數(shù)字信號處理器或其它信號處理裝置，如現(xiàn)場可編程門陣列和/或圖形處理單元。在某些實(shí)施例中，fim涵蓋變電站接收機(jī)的所有電子設(shè)備，不一定都在同一個機(jī)架中。fim開關(guān)執(zhí)行幾個功能，包括收集來自a/d的信號。fim開關(guān)還提供通過以太網(wǎng)連接到a/d422的電源。

盡管使用電網(wǎng)作為通信媒體存在固有的許多工程難題，它對電力公共設(shè)施仍然具有吸引力，因?yàn)楣苍O(shè)施已經(jīng)擁有基礎(chǔ)設(shè)施，且其存在于該公共設(shè)施需要收集數(shù)據(jù)的所有的點(diǎn)。在電力線通信或plc的名義下，一些中頻電力線協(xié)議已成功應(yīng)用于智能電網(wǎng)應(yīng)用。盡管有局限性，低頻系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在農(nóng)村地區(qū)的市場滲透，在那里無線系統(tǒng)是成本高昂的。

高頻通信需要額外的設(shè)備以允許信號跨越變壓器和電容器組。這些信號也可能通過地下電纜信道嚴(yán)重衰減，并且可以在架空線上輻射射頻信號。因此，該技術(shù)尚未得到廣泛應(yīng)用。

如上文所探討的高中低頻plc方法的問題和局限性導(dǎo)致在21世紀(jì)的美國用于ami數(shù)據(jù)收集到定制的無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。高頻并網(wǎng)方法已被證明過于昂貴，不夠可靠，并且太充滿錯誤且不確定在商業(yè)上是否可行。低頻方法可以用低成本的邊緣到變電站發(fā)射機(jī)來實(shí)現(xiàn)，但這些缺乏現(xiàn)代ami要求的數(shù)據(jù)承載能力。進(jìn)一步地，并網(wǎng)低頻變電站到邊緣發(fā)射機(jī)，如afrc，是巨大的，昂貴的，并且具有不良副作用，這限制了其在城市環(huán)境中的使用。一個可能的選擇是結(jié)合使用高頻變電站到邊緣發(fā)射機(jī)與低頻邊緣到變電站發(fā)射機(jī)。然而，在美國，市場力量導(dǎo)致無線ami系統(tǒng)的快速滲透，特別是在城市和郊區(qū)。

成本限制和不受管制頻譜的可用性已經(jīng)決定了在ami網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用成本低的網(wǎng)狀架構(gòu)，具有從一組電表收集數(shù)據(jù)的鄰域集線器，并使用傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施(pots，光纖或蜂窩)以回傳至數(shù)據(jù)中心。網(wǎng)狀架構(gòu)的意思是，雖然所使用的rf收發(fā)器具有單獨(dú)的高數(shù)據(jù)速率，邊緣網(wǎng)絡(luò)容易飽和。在這些網(wǎng)絡(luò)中承載容量的大部分可用的數(shù)據(jù)僅用于報告電表間隔數(shù)據(jù)，具有有限的容量保留用于固件更新和控制數(shù)據(jù)包，用于諸如需求管理的應(yīng)用。

存在兩個主要因素限制現(xiàn)有ami基礎(chǔ)設(shè)施的效用。當(dāng)然，第一個為網(wǎng)格的容量限制。更重要的是第二個，其為這樣的事實(shí)：ami網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)不一致。它能夠提供關(guān)于電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的很少信息，并且不了解電網(wǎng)的原理圖配置。這對于抄表是不必要的，但更復(fù)雜的智能電網(wǎng)應(yīng)用(用于節(jié)能，資產(chǎn)保護(hù)，負(fù)載平衡，故障隔離，恢復(fù)管理和非技術(shù)和技術(shù)損失確定)則需要有關(guān)各種資產(chǎn)的原理圖關(guān)系的準(zhǔn)確信息(如網(wǎng)格資產(chǎn)，負(fù)載和網(wǎng)格上若干段的條件，以及雙模和多模態(tài)的資產(chǎn)的當(dāng)前狀態(tài))。此信息與同一資產(chǎn)的地理空間位置一起被稱為網(wǎng)格圖。

公用事業(yè)通常維護(hù)網(wǎng)格的兩個地圖或模型。物理網(wǎng)絡(luò)模型(pnm)匯總網(wǎng)格上的資產(chǎn)的地理空間位置。由于現(xiàn)代gps技術(shù)，pnm相對于點(diǎn)資產(chǎn)是相當(dāng)準(zhǔn)確的，如變電站，電容器組，變壓器，甚至個體電表。當(dāng)修理或變更時，不準(zhǔn)確的原因是未能更新地圖。例如，由于街道擴(kuò)大，服務(wù)變壓器可從街道的一邊移動到另一邊。

縱向資產(chǎn)，特別是埋地電纜在pnm中表現(xiàn)不佳。所述pnm可以包含所設(shè)計的數(shù)據(jù)，但由于在許多地方，電纜在全球定位技術(shù)成熟之前被鋪設(shè)，這些設(shè)計是基于地面層面的勘測。隨后，原始地圖可能也可能不會被更新以反映更改。隨后的表面變化使得采取中壓配電線驗(yàn)證地理路徑的問題更復(fù)雜。

第二種模式為邏輯網(wǎng)絡(luò)模型或lnm。lnm描述了網(wǎng)格組件的連接方式，而沒有提及它們的地理空間位置。lnm頻繁變化。在修理過程中，變壓器連接到分接頭和支線的方式，電表連接到變壓器上的方式，可被改變。這種變化影響lnm和pnm。

在許多公用事業(yè)中，此類更改由現(xiàn)場處理員手動記錄。人工報告在lnm和pnm中可能會更新或不更新，并且進(jìn)行更新時，發(fā)生維護(hù)之間的時間延遲，且它被記錄是可變的。另外，許多電網(wǎng)組件，特別是調(diào)節(jié)器、開關(guān)和重合器，異步地和/或自動地改變狀態(tài)。除非這些組件被儀表化通信回傳到數(shù)據(jù)中心，而不是簡單地受到本地控制系統(tǒng)的約束，這種動態(tài)變化沒有反映在lnm中。然而，它們的確影響了電力路徑，在配電網(wǎng)格的其它組件上的負(fù)載和環(huán)境壓力，以及對用戶的服務(wù)水平。

(實(shí)際)網(wǎng)格圖的重要但不可靠的已知方面的例子，為饋線和相位，目前每個電表通過它們被供電。其他重要因素包括每個饋線的每個相位上的相對負(fù)載，尤其是在網(wǎng)格的下屬(側(cè))分支上，提供給每個電表的實(shí)際電壓，沿著電網(wǎng)邊緣的功率因數(shù)，以及在變壓器引出的所有電力是否均被測量。此外，重要的是要知道開關(guān)組，本地連接或如保險絲的保護(hù)裝置的狀態(tài)，特別是在造成斷電的天氣事件之后。

如果這些信息是可靠的，公用設(shè)施可以節(jié)約能源(大部分的節(jié)省將轉(zhuǎn)嫁給用戶)，節(jié)省維護(hù)成本，延長本領(lǐng)域設(shè)備的使用壽命，提高公用設(shè)施和用戶設(shè)備的效率和壽命，避免斷電，減少不可避免的斷電后的恢復(fù)時間，并改進(jìn)現(xiàn)場工程師的操作安全性。

自動動態(tài)網(wǎng)格映射問題，沒有通過無線智能電表解決。電力公司之間的共識為lnm的波動性使得使用現(xiàn)場工程師來測量和監(jiān)控網(wǎng)格圖的變化的屬性，這通常不是成本效益或可行的解決方案。

公用事業(yè)常常向用戶過量供電，以確保負(fù)載波動，家庭布線中的功率損耗等等不會導(dǎo)致低于有效的110vac在建筑物內(nèi)的各個出口處的一些用戶的服務(wù)下降，這通常是家用電器等的最佳選擇。良好的儀表化細(xì)粒度保護(hù)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目標(biāo)可能會在單相電表到114vac時降低典型的有效電壓，如在美國從典型的240vac服務(wù)的一端到中性所測量的。

成本限制也決定了在每個中壓場資產(chǎn)放置scada或其他儀器是不切實(shí)際的。無論怎樣，配電網(wǎng)格上的“觸點(diǎn)”為主要是邊緣的電表和變電站的儀表。這規(guī)定了電力線通信技術(shù)被再訪，因?yàn)樵陔娏€上行駛的信號可用于推斷和報告無法通過無線ami檢測的網(wǎng)格映射信息。無所不在的用于報告電表數(shù)據(jù)的無線ami可被認(rèn)為是尋找有效的網(wǎng)格映射技術(shù)的益處，因?yàn)槠溽尫帕说皖l并網(wǎng)傳輸方法的有限的數(shù)據(jù)承載容量，以反過來支持網(wǎng)格映射系統(tǒng)。然而，需要鑒定邊緣處的和在配電系統(tǒng)內(nèi)的其他點(diǎn)的低成本的傳輸方法，與amr或ami共存，并且不觸發(fā)任何并網(wǎng)傳輸?shù)纳鲜鋈毕荨＿@種缺陷還包括對中間設(shè)備的要求，如邊緣與變電站之間的中繼器；不可接受的閃爍；rf干擾；脈沖噪聲等。最后，傳輸必須要求很少的功率，因?yàn)轵?qū)動發(fā)射機(jī)消耗的能量會減少所獲得的經(jīng)濟(jì)利益。

最后，網(wǎng)格的拓?fù)湓韴D可能會改變而沒有被通知或記錄。因此，信號源可能不容易辨別。因此，一個相當(dāng)快速合理的低成本解決方案以不斷地定期地或偶發(fā)地確定電網(wǎng)的拓?fù)湓韴D中的變化和/或以確定信號源的示意性位置是可取的。此外，建立了這些示意性位置，有豐富的可用信息，其可被分析以確定有關(guān)配電網(wǎng)格的其他方面的信息，例如連接網(wǎng)格的不同元件的片段。

在數(shù)據(jù)通信中，通信設(shè)備之間可能有專門的介質(zhì)。在本發(fā)明的上下文中，兩個或多個設(shè)備共享特定的通信介質(zhì)。這種配置被稱為“多路訪問”。也就是說，多路訪問的意思是多個發(fā)射機(jī)可以使用相同的傳輸信道，而來自一個發(fā)射機(jī)的信號與來自另一個發(fā)射機(jī)的信號不會相互干擾。對于本發(fā)明的目的，可以理解的是，發(fā)送和接收設(shè)施可以包含于單個設(shè)備中。

理想的情況是，電力線通信傳輸必須要求很少的電力，因?yàn)轵?qū)動發(fā)射機(jī)消耗的能量減少了所獲得的節(jié)能效益。一些plc方法已經(jīng)適應(yīng)了無線電調(diào)制技術(shù)，例如dpsk，和信道接入配電網(wǎng)格的介質(zhì)的方法，例如tdma。在tdma中，信道被周期性地隨時間劃分，每個發(fā)射機(jī)共享在該周期中分配特定時隙的信道，其中，發(fā)射機(jī)獨(dú)具發(fā)射權(quán)限。tdma要求所有發(fā)射機(jī)都有系統(tǒng)時鐘，它們在足夠接近的公差范圍內(nèi)彼此同步，使單信道存取器與其他信道存取器的傳輸不重疊。一般而言，發(fā)射機(jī)不知道信道上的其他發(fā)射機(jī)和其他傳輸；發(fā)射機(jī)僅知道它所提供的傳輸。因此，在實(shí)施過程中，會發(fā)生：兩臺發(fā)射機(jī)在同一時隙發(fā)射，導(dǎo)致來自兩個發(fā)射機(jī)的相應(yīng)傳輸中的沖突。因此，具有一種相當(dāng)快速合理的低成本解決方案以解決沖突是所希望的。

在一種方法中，dt通過饋線和相位(饋線相位)將信息從相關(guān)聯(lián)的電表發(fā)送到變電站接收機(jī)。

在系統(tǒng)中實(shí)施時隙消息傳遞，存在一建立期用于所有時隙長度合并。在一些系統(tǒng)中，這個周期可以是動態(tài)的，并且可在操作過程中更改，這將需要通知并從舊周期到新周期調(diào)整系統(tǒng)上的所有元件。在許多系統(tǒng)中，合并的時隙周期為24小時。時隙的長度也被建立；在許多系統(tǒng)中，時隙的長度也可以動態(tài)地改變。在一個方法里，每個傳輸信道具有結(jié)合的時間段，它可在邏輯上分段成時間幀，并且反過來，每個時間幀可進(jìn)一步在邏輯上分段成單個時隙。

根據(jù)tdma和其它多路訪問通信，發(fā)送設(shè)備被分配一個或多個唯一的時隙以減少兩個(或多個)傳輸設(shè)備在大致相同的時間發(fā)送信號的可能性。在本發(fā)明的一方面，計算平臺或與計算平臺配合使用的另一個更高級的計算機(jī)系統(tǒng)，為位于配電變電站下游的每個dt分配時隙。于是，在給定的域內(nèi)的每個dt具有一個獨(dú)特的時隙或多個時隙，用于將信息傳輸?shù)接嬎闫脚_。因此，當(dāng)計算平臺在特定域內(nèi)的特定時間段期間接收信號時，計算平臺可以高度的確定性確定哪個dt發(fā)送了信號。

一個dt通常包括用于適當(dāng)通信所必需的電路(例如，ami，plc，蜂窩等)，數(shù)據(jù)收集電路和除了數(shù)據(jù)處理能力以外的非易失性存儲器。agps信號或ntp時基可用于同步dt，除了提供將邏輯網(wǎng)絡(luò)模型與物理網(wǎng)絡(luò)模型相關(guān)聯(lián)的手段和/或用于在時隙信道上同步傳輸以便不與其他dt傳輸相沖突之外。

當(dāng)dt變得可操作時，提供dt，從而如果其可被使用，它通常會獲得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的時間，例如，通過查詢智能電表中的ami邏輯，并且在保留的邊緣到變電站信道上格式化、編碼、并發(fā)送配置請求，用于配置請求和警報。當(dāng)變電站接收機(jī)檢測到配置請求的時候，其可能會導(dǎo)致配置響應(yīng)通過ami，或通過可用的并網(wǎng)方式或無線變電站到邊緣信道被發(fā)送。在優(yōu)選的配電系統(tǒng)里，一旦dt在網(wǎng)格上運(yùn)行，它則配置信息——來自計算機(jī)平臺操作信息的dt請求。作為回應(yīng)，所述計算機(jī)平臺將操作信息提供給所述dt，包括但不限于：描述dt將傳輸?shù)男畔⒌念愋偷男畔⒑鸵粋€或多個時隙分配。

一旦一個dt被分配一個時隙分配，且若合適，一個信道，它將在該信道的時隙分配期間始終傳輸直至dt從計算機(jī)平臺接收到一些進(jìn)一步的指令或者發(fā)生錯誤。在一個實(shí)施例中，每個域通常采用一個傳輸頻率信道，但是該域可以采用多個信道，這取決于域的配置。由于有可供使用的信道的數(shù)量可能有限，域可以使用系統(tǒng)中與另一個域相同的一個或多個信道。

如上所述，本發(fā)明提供跨輸電介質(zhì)的數(shù)據(jù)信號的通信。這樣的通信可以跨越任何上述系統(tǒng)域而被部署。但是，通常情況下，主通信將在各種變電站域進(jìn)行。所以，出于示例性的目的，本發(fā)明將主要處理變電站域通信。

由dt和變電站接收機(jī)實(shí)施的方法提供從配電變電站的服務(wù)區(qū)內(nèi)的所述至少一個dt發(fā)送的電流信號的信道化和調(diào)制，以使得信號在變電站接收機(jī)處接收，并且所述變電站接收機(jī)能夠推斷信號被傳輸?shù)狡渖系奶囟伨€的電相位。信號在稱為信道的頻譜的寬帶上傳輸，但是信道的頻帶被選擇，以使得頻率低于服務(wù)變壓器的低通閾值，所述服務(wù)變壓器為邊緣發(fā)射器供電。該方法需要很少的電力來注入信號，以使被調(diào)制的信號在rf頻譜中不輻射能量或者造成設(shè)備閃爍或傳輸附近的嗡嗡聲，或者表現(xiàn)出并網(wǎng)通信的現(xiàn)有技術(shù)方法的任何其它不良特征。該方法通過使用域而適用于所有網(wǎng)格拓?fù)洌⑶移淠軌蛑С置總€變電站變壓器的足夠數(shù)量的dt，以使得即使是最大的變電站也可被全面覆蓋。因此，該系統(tǒng)是完全可擴(kuò)展的。

在一個實(shí)施例中，當(dāng)變電站接收機(jī)完全處理傳輸時，它將解碼的傳輸與關(guān)于由接收器邏輯推斷的消息的任何附加信息一起打包，例如消息在其上發(fā)送的相位和饋線，消息在其上發(fā)送的信道，以及用于傳輸?shù)恼{(diào)制方法的參數(shù)的指示。通過使用普通的基于tcp/ip的協(xié)議如http，變電站接收機(jī)將整個消息包轉(zhuǎn)發(fā)到變電站計算平臺。

如上所述，配電網(wǎng)格在很大程度上受制于計劃內(nèi)和計劃外的動態(tài)變化。配電網(wǎng)格電路可手動、半自動或自動更改。例如，線路員可能會導(dǎo)致變壓器從街道的一邊移到另一邊，并因此可影響變壓器連接到哪個dt。重合器可被編程為以在配電網(wǎng)格內(nèi)改變電路，以補(bǔ)償短期功率損耗。這些變化可以是不同長度的時間，通常取決于變化的原因。例如，由于短期功率損耗引起的由重合器導(dǎo)致的變化通常是一種短期變化。通過移動變壓器的變化可能是一個長期的變化。

配電網(wǎng)格內(nèi)變化的復(fù)雜性可以是復(fù)雜的，由于準(zhǔn)確的記錄通常不是由人維護(hù)或?qū)嶓w造成的變化。例如，線路工可能并不總是準(zhǔn)確地記錄和報告變壓器從一個電路到另一個電路的變化。于是，相關(guān)計算平臺不知道變壓器連接的電路。進(jìn)一步地，電路(或其部分)可從一個域移動到另一個域。如果與變壓器相關(guān)聯(lián)的dt已從一個域移動到另一個域，那么dt可以在相同的時隙上發(fā)送，如另一個dt之前存在于第二域上一樣。這將導(dǎo)致沖突。在配電網(wǎng)格中，如從圖中可以清楚地看出，可以切換域的一個饋線/相位的一個下級電路到不同域的另一饋線/相位。于是，以前已經(jīng)獨(dú)立運(yùn)作的域現(xiàn)在至少部分地接合。因此，已被移動的且現(xiàn)在正處于這個新的域的dt可能同時傳輸并且在同一信道傳輸，如已經(jīng)存在于所得到的域上的其它dt一樣。這可能導(dǎo)致多個沖突。

在另一方面，電路上的設(shè)備的操作可能會動態(tài)改變。例如，dt依賴于內(nèi)部定時機(jī)制，以確定何時發(fā)送信號。dt的時序機(jī)制可能會漂移，或者影響dt的時序的一些其他電路問題導(dǎo)致dt傳輸其信息相對于系統(tǒng)或域的其余部分不同步。當(dāng)來自此dt的傳輸不同步的時候，傳輸可能至少部分地將時隙與另一傳輸重疊，所述另一傳輸是同步的，導(dǎo)致兩個信號之間的沖突。

在另一方面，在許多現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中，以及正在計劃和建造的那些中，有一個dt分布在配電網(wǎng)格上。雖然能夠接收和發(fā)送信號的dt，被設(shè)計成主要提供出站通信，例如，到集線器，配電變電站的計算機(jī)系統(tǒng)。dt通常是“非智能”設(shè)備，對它們正在其中運(yùn)行的語境的認(rèn)識有限。例如，dt一般不知道任何其它發(fā)送信號的dt。因此，當(dāng)dt正在發(fā)送其信號時，dt并不知道它可能至少部分地在來自另一個dt的傳輸?shù)捻敳可蟼鬏敗?/p>

該配置方案(配置新安裝的dt)預(yù)期并最大限度地減少串?dāng)_問題，并且提供了用于變電站接收機(jī)、變電站計算平臺和集線器分層處理從每個dt收到的信息的邏輯手段。該信息可用于推斷電網(wǎng)格上的各種設(shè)備的狀態(tài)，如開關(guān)、重合器等設(shè)備，和/或電力線路故障。傳輸?shù)钠渌鼘傩杂蒬t上的固件和儀器動態(tài)確定。例如，發(fā)送時使用的電力可能與線路的阻抗有關(guān)，如在發(fā)送之前立即測量。

一方面，存儲在所述至少一個dt中的每一個的程序?qū)⑦吘壍阶冸娬緂la網(wǎng)絡(luò)與相鄰網(wǎng)絡(luò)集成，如ami，以及具有smartmeter平臺本身的固有智能。所述dt可以輪詢本地原生智能電表智能以獲取本地數(shù)據(jù)，如電流，電壓和相位角。所述dt隨后從收集的數(shù)據(jù)點(diǎn)中導(dǎo)出結(jié)果。

所述dt存儲、壓縮和/或處理根據(jù)策略和包含在存儲的程序中的應(yīng)用算法所收集的數(shù)據(jù)，直到可操作的政策規(guī)定，收集的數(shù)據(jù)和/或收集的數(shù)據(jù)的衍生的結(jié)果可發(fā)送到變電站接收器。這些基于政策的“衍生的結(jié)果”可以被認(rèn)為是用于dt的“應(yīng)用程序”，并且可被不時地更改或改變。

當(dāng)時隙信道和/或時間調(diào)度的傳輸策略被使用的時候，所述dt可能需要一種同步其系統(tǒng)時鐘至具有在同一服務(wù)區(qū)內(nèi)的其它dt的已知公差的方法。在一些實(shí)施例中，每個dt可輪詢本地儀表或ami網(wǎng)絡(luò)，以獲得ami網(wǎng)絡(luò)時間，其中所述dt用于確定什么時候調(diào)度的傳輸必須發(fā)生，并以獲得通過ami接收的數(shù)據(jù)塊，其適用于dt上的網(wǎng)格位置感知智能。這些數(shù)據(jù)模塊可包括固件更新和網(wǎng)絡(luò)政策或配置的變化，其會影響dt的后續(xù)行為。此外，在另一方面，dt可基于無線廣播信號同步。在另一方面，如果沒有同步方法是可用的，那么頻道訪問根本不可能是基于時隙的。這降低了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)承載能力，卻不影響系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的能力。在一些實(shí)施例中，dt可包含全球定位系統(tǒng)(gps)接收機(jī)。此gps信號除了提供將邏輯網(wǎng)絡(luò)模型與物理網(wǎng)絡(luò)模型相關(guān)聯(lián)的手段以外還可被用于同步dt。

在一個實(shí)施例中，計算平臺和集線器維護(hù)兩個主數(shù)據(jù)表，其能夠從公用事業(yè)的pnm和/或lnm中最初提取，或者其可從dt的報告中完全累積。這些數(shù)據(jù)表是庫存，其為已經(jīng)檢測到的所有dt的表格，以及網(wǎng)格圖，其為電網(wǎng)拓?fù)浜蜖顟B(tài)的示意圖，類似于lnm。

在變電站計算平臺的網(wǎng)格圖和庫存可能是部分的，僅代表至少在某些時候訪問變電站的網(wǎng)格的一部分。集線器中的所述網(wǎng)格圖和庫存一般代表整個公用事業(yè)服務(wù)區(qū)，雖然網(wǎng)格圖中的間隙可能存在，如果使用dt的服務(wù)區(qū)的儀器儀表不完整。在一個實(shí)施例里，當(dāng)變電站的計算平臺從dt接收任何消息的時候，其將消息中的數(shù)據(jù)和由變電站接收機(jī)推斷出的消息增強(qiáng)與庫存和網(wǎng)格圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。計算平臺上的邏輯和政策被用于確定網(wǎng)格圖和庫存的本地副本是否需要更新，并且該更新是否必須發(fā)送到集線器以更新主網(wǎng)格圖和庫存。如果實(shí)際上計算平臺的政策如此指定，從邊緣收集的數(shù)據(jù)也轉(zhuǎn)發(fā)到集線器。所述集線器反過來執(zhí)行政策決定哪些事件和定期報告必須公布到其他數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序。

關(guān)于信道化的討論，在一方面，圖5描繪了在一段時間內(nèi)的時隙結(jié)構(gòu)。所述時隙結(jié)構(gòu)描繪出一幀462，具有第一和第二信道452，其中每個信道具有六個時隙452。在一實(shí)施例內(nèi)，每個信道的五個時隙452，即時隙1-5，是有效負(fù)載時隙或同步時隙。每個信道的第六個時隙是一個異步時隙，即時隙6。同步時隙通常用于調(diào)度的傳輸，例如，時隙傳輸。異步時隙用于其他未調(diào)度的傳輸。使用異步時隙，例如，當(dāng)dt首先在系統(tǒng)上啟動(初始配置)并發(fā)送消息的時候，使用并網(wǎng)通信至fim或請求時隙分配的其它合適元件。

所述時隙關(guān)于具有數(shù)據(jù)突發(fā)部分456和突發(fā)間間隔458有進(jìn)一步的描述。在一示例性方法里，所述數(shù)據(jù)突發(fā)部分456長約5秒，并且所述突發(fā)間間隔約1秒鐘，雖然可以實(shí)現(xiàn)不同的時間分配，如已知的。信道1和2被描繪為具有預(yù)定組織。信道1描繪了具有用于時隙1的指定dthr101，用于時隙2的dthr102，用于時隙3的dthr103，用于時隙4的dthr104，用于時隙5的dthr105，以及用于時隙6的異步。信道2描繪了具有用于時隙1的指定dthr201，用于時隙2的指定dthr202，用于時隙3的指定dthr203，用于時隙4的指定dthr204，用于時隙5的指定dthr205，以及用于時隙6的異步。雖然用多個信道描繪，系統(tǒng)可以僅使用單個信道。

圖6更詳細(xì)地描繪了圖5中的時隙的突發(fā)配置文件。如圖所示，所述突發(fā)有一個設(shè)計的突發(fā)時間，例如約5秒鐘，和突發(fā)方向，例如從右側(cè)突發(fā)開始，以突發(fā)的左側(cè)結(jié)束。在此方法中，突發(fā)配置文件可分成兩部分，例如，報頭和報尾。數(shù)據(jù)突發(fā)的報頭472通常包括系統(tǒng)信息。例如，頭部或報頭通過使用計算系統(tǒng)提供前同步碼數(shù)據(jù)，用于網(wǎng)格位置感知和解調(diào)器同步。在一方面，所述報頭包括一特征信號，其被用于fim檢測。所述數(shù)據(jù)突發(fā)的報尾474提供有效載荷數(shù)據(jù)，例如，地址數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)，crc數(shù)據(jù)，電壓數(shù)據(jù)和/或其他類型的數(shù)據(jù)。

所描述的信道的數(shù)量和組織僅作為示例。在某些變電站，只有一個可靠的信道可能為可用的。不管信道數(shù)量多少，可以保留多個時隙用于警報(例如異步消息)，當(dāng)其它時隙被安排的時候。在一實(shí)施例內(nèi)，單個信道足以允許每天12,000個dts傳輸一次。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的是，dt的數(shù)量，其調(diào)度的傳輸?shù)闹芷冢捎玫漠惒綍r隙的數(shù)量，調(diào)度的和異步的時隙的尺寸，以及所需信道的數(shù)量都是相互關(guān)聯(lián)的。

在一方面，計算機(jī)系統(tǒng)可以動態(tài)地改變dt提供的數(shù)據(jù)。此外，如果由dt在單個傳輸中發(fā)送的信息量減少了，那么周期性可以增加。這在某些應(yīng)用中是有幫助的，如技術(shù)損失或非技術(shù)損失(盜竊)的檢測或者迅速檢測風(fēng)暴的破壞。

目前，根據(jù)呼叫電力公司的客戶對公司的抱怨，電力公司意識到電力損失。電力公司將電話與一個位置相關(guān)聯(lián)并發(fā)送維修人員到指定的位置。應(yīng)該會有大量的客戶來電，那么電力公司可能會調(diào)查更高層次的電力斷電原因，例如，相位，饋線或變電站故障。反過來，一家電力公司一般不知道客戶電力何時恢復(fù)。因此，一家電力公司通常決定派遣工人帶動周邊觀察。于是，使用風(fēng)暴模式下的dt的計算機(jī)系統(tǒng)可能不一定關(guān)注電壓電平或通常在dt收集和存儲的的其它數(shù)據(jù)，只有所述dt傳輸，這將表明所述dt仍然有電。這種量較少的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為較小的預(yù)定時隙，其反過來造成在一段時間內(nèi)有更多的時隙，因此dt的報告更快。如果一個或多個dt不被計算機(jī)系統(tǒng)接收，那么有些事情失敗了——大概是由于天氣。由一個或多個dt進(jìn)行的傳輸?shù)拇嬖诤?或缺乏可用于電路故障推理。例如，計算機(jī)系統(tǒng)知道時隙222，時隙235和時隙987對應(yīng)于相同電路上的dt，并且如果計算機(jī)系統(tǒng)在來自那些設(shè)備的各個時隙期間未收到任何信息，那么計算機(jī)系統(tǒng)可以推斷整個電路出現(xiàn)了故障?？焖僮R別電路故障可導(dǎo)致更快的系統(tǒng)的分析和修正。

一旦dt已安裝并啟用運(yùn)行，包括將其操作與計算機(jī)系統(tǒng)同步的過程，所述dt向fim發(fā)送消息，所述fim被轉(zhuǎn)發(fā)到集線器系統(tǒng)，或者更具體地為網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件。所述網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件確定請求時隙分配的dt的時隙分配，記錄數(shù)據(jù)庫中的時隙分配，并轉(zhuǎn)發(fā)，使用下游無線電鏈路或其他適當(dāng)?shù)姆椒?，該時隙分配到dt的下游。當(dāng)所述dt接收到該時隙分配時，它在非易失性存儲器中存儲時隙分配信息，并向網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件發(fā)送確認(rèn)信號，優(yōu)選地，通過上游無線電鏈路。在這種情況下，其中所述dt計劃每個周期有多個傳輸，例如，在多個時隙上傳輸，然后采用類似的過程來請求(另一個)時隙和幀——請求，接收并確認(rèn)——直至所需數(shù)量的所有時隙都有時隙分配。

圖7描繪了dt啟動和時隙分配的邏輯流程的流程圖。

該過程在s200部分中開始。處理流程繼續(xù)到s202部分。

dt在s202部分中開始加電。在一方法里，所述dt使用請求時隙定時信息的電網(wǎng)格通信系統(tǒng)的異步信道發(fā)送消息。處理流程繼續(xù)到s204部分。

在s204部分內(nèi)，dt獲取時隙定時信息。處理流程繼續(xù)到s206部分。

在s206部分內(nèi)，dt檢查以確認(rèn)時隙分配信息是否存儲在其持續(xù)存儲器中。如果時隙分配信息存儲在持續(xù)存儲器中，那么處理流程繼續(xù)到s220部分。如果所述時隙分配信息不存儲于持續(xù)存儲器中，那么處理流程繼續(xù)到s208部分。

在s208部分內(nèi)，所述dt優(yōu)選使用并網(wǎng)通信機(jī)制向上游處理系統(tǒng)發(fā)送配置請求，例如，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件，通過變電站接收機(jī)，優(yōu)選使用異步有效載荷時隙。處理流程繼續(xù)到s210部分。

在s210部分里，dt啟動固定重傳定時器加隨機(jī)重傳定時器。處理流程繼續(xù)到s212部分。

在s212部分里，dt檢查是否已經(jīng)接收到時隙分配，優(yōu)選地通過rf鏈路。如果已經(jīng)接收到時隙分配，那么處理流程繼續(xù)到s216部分。如果尚未收到時隙分配，那么處理流程繼續(xù)到s214部分。

在s214部分里，dt檢查以確定是否存在由于固定加隨機(jī)時間所導(dǎo)致的超時。如果存在超時，那么處理流程繼續(xù)到s208部分。如果不存在超時，那么處理流程繼續(xù)到s212部分。

在s216部分里，dt將時隙分配存儲在其持續(xù)存儲器中。處理流程繼續(xù)到s218部分。

在s218部分里，dt發(fā)送確認(rèn)收到了配置請求的信號，優(yōu)選通過上游廣播的方式。處理流程繼續(xù)到s220部分。

在s220部分里，退出程序并結(jié)束進(jìn)程。

因此，在該過程結(jié)束時，dt已經(jīng)請求并收到其針對時隙分配的配置請求且已將該信息存儲于其持續(xù)存儲器中。在指定具有多個時隙分配的dt中，上述流程對于所需的每個時隙分配進(jìn)行重復(fù)。

在本發(fā)明的方法中，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件負(fù)責(zé)管理dt，包括直接或間接提供配置信息到每個dt。在一個優(yōu)選的方法中，dt提供一個或多個時隙分配，例如預(yù)定有效載荷的時隙分配，用于在偽隨機(jī)基礎(chǔ)上給定的幀和時隙。第一時隙分配是隨機(jī)的，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的種子由從dt收到配置請求的時間提供。將隨機(jī)生成的第一時隙分配與數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件比較之后，以查看計算的時隙是否已經(jīng)分配，重復(fù)該過程直到確定可用的時隙。在一優(yōu)選方法里，提供了多個時隙分配以使得在整個時段期間或多或少地平均調(diào)度時隙分配，例如24小時，雖然特定時隙仍然是偽隨機(jī)生成的。這種偽隨機(jī)時隙分配方法降低了當(dāng)兩個電路彼此頂部沒有先驗(yàn)知識地折疊時計時分配沖突的次數(shù)減少的可能性，并且反過來，解決沖突所需和所要求的時間同樣減少。在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件通過并網(wǎng)通信從dt接收配置請求。它通過上下游rf鏈路提供了時隙分配，雖然任何適當(dāng)?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)可用于時隙分配消息。

圖8為一幅流程圖，示出了為dt分配時隙的一種方法的示例性邏輯流程，所述dt已經(jīng)提供了配置請求。

在s500部分內(nèi)，配置過程開始。處理流程繼續(xù)到s502部分。

在s502部分內(nèi)，來自dt的配置請求被數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件接收。該請求通常由數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件通過變電站接收機(jī)的方式接收，其反過來通過并網(wǎng)通信方式接收該請求。處理流程繼續(xù)到s504部分。

在s504部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件清除——重置——往返時間和后臺任務(wù)計時器。處理流程繼續(xù)到s506部分。

在s506部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件，例如virtugrid(vg)，查找，例如num_slots_dt，dt以確定時隙如何，例如，多少時隙將被分配給dt。處理流程繼續(xù)到s508部分。

在s508部分內(nèi)，初始的時隙分配，例如slot_assigned是基于配置請求被接收的時間、最大可用時隙數(shù)、變電站域、以及變電站轉(zhuǎn)移域的隨機(jī)化函數(shù)確定的，隨后，結(jié)果與時隙分配的范圍相對應(yīng)，例如，該時隙是frand1(prov_req_time，max_slots，sd，st)的隨機(jī)函數(shù)，其中sd是變電站域而st是變電站變壓器域。處理流程繼續(xù)到s510部分。

在s510部分內(nèi)，時隙分配，例如slot_assigned保留給dt，例如在vg中。處理流程繼續(xù)到s512部分。

在s512部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件檢查以確定初始時隙分配是否為可用的。如果時隙分配可用，那么處理流程繼續(xù)到s516部分。如果時隙分配不可用，那么處理流程繼續(xù)到s514部分。

在s514部分內(nèi)，用于dt的時隙分配在數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件中發(fā)布。處理流程繼續(xù)到s508部分。

在s516部分內(nèi)，時隙分配被提供給dt，優(yōu)選地使用rf鏈路。處理流程繼續(xù)到s518部分。

在s518部分內(nèi)，該過程等待直到系統(tǒng)時鐘或其他定時機(jī)制達(dá)到round_trip時鐘的預(yù)定義值。處理流程繼續(xù)到s520部分。

在s520部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件查看以確定是否已從dt接收到配置確認(rèn)信號。如果已經(jīng)收到確認(rèn)信號，處理流程繼續(xù)到s522部分。如果尚未收到確認(rèn)信號，處理流程繼續(xù)到s526部分。

在s522部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件在其數(shù)據(jù)庫中確認(rèn)：時隙已分配給dt。處理流程繼續(xù)到s524部分。

在s524部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件查看以確定dt(例如num_slots_dt)的請求數(shù)量是否大于1。如果數(shù)量大于1，那么處理流程繼續(xù)到s532以分配額外的時隙給dt。如果數(shù)量不大于1，那么處理流程繼續(xù)到s534部分。

在s526部分內(nèi)，該過程等待直到系統(tǒng)時鐘或其他定時機(jī)制達(dá)到background_task時鐘的預(yù)定義值。處理流程繼續(xù)到s528部分。

在s528部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件查看以確定是否出現(xiàn)了從相同dt收到的新的配置請求。如果已經(jīng)收到了新的配置請求，那么處理流程繼續(xù)到s530部分。如果尚未收到新的配置請求，那么處理流程繼續(xù)到s516部分。

在s530部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件在其數(shù)據(jù)庫中發(fā)布為dt分配的時隙。處理流程繼續(xù)到s504部分。

在s532部分內(nèi)，該系統(tǒng)重復(fù)這個時隙分配方法，或者另一個時隙分配方法，例如參考圖9如下所述，對于每個時隙分配需要大于1。當(dāng)所有時隙分配已被處理時，處理流程繼續(xù)到s534部分。

在s534部分內(nèi)，該流程退出并結(jié)束。

因此，在該過程結(jié)束時，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件已經(jīng)生成并提供了一個時隙分配用于dt，并從dt接收它已經(jīng)收到時隙分配的確認(rèn)。

如果將給dt分配多個時隙，那么圖9為一幅流程圖，描繪了用于為已經(jīng)提供了配置請求的dt分配多個時隙的方法的示例性邏輯流程。

在s602部分內(nèi)，為dt分配多個時隙的過程開始了。處理流程繼續(xù)到s604部分。

在s604部分內(nèi)，時隙指數(shù)被確定為可用的最大時隙除以該dt要求的時隙分配數(shù)量，例如，slot_index＝max_slots/num_slots_dt。處理流程繼續(xù)到s606部分。

在s606部分內(nèi)，循環(huán)計數(shù)被設(shè)定為等于1，例如loop_count＝1，并且n_slot被設(shè)定為等于之前分配給dt和存儲在數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件中的時隙，例如n_slot＝slot_assigned。處理流程繼續(xù)到s608部分。

在s608部分內(nèi)，dt的(提出的)新時隙分配設(shè)置為先前分配的時隙加上偏移量，例如n_slot設(shè)置為等于n_slot加上slot_index。處理流程繼續(xù)到s610部分。

在s610部分內(nèi)，該系統(tǒng)檢查時隙數(shù)量是否超出允許的時隙分配的邊界，例如，n_slot是否大于可分配的時隙的最大數(shù)量，或者n_slot＞max_slots嗎？如果n_slot大于它，那么處理流程繼續(xù)到s612部分。如果n_slot不大于它，那么處理流程繼續(xù)到s614部分。

在s612部分內(nèi)，n_slot被設(shè)置為等于n_slot減去最大時隙數(shù)，例如，n_slot＝n_slot–max_slots。處理流程繼續(xù)到s614部分。

在s614部分內(nèi)，所提出的時隙分配由將所提出的時隙設(shè)置為配置請求時間、n_slot和窗口大小的隨機(jī)函數(shù)而決定，例如，slot＝frand2(prov_req_time,n_slot,window_size)。在一種方法里，窗口大小是圍繞下一個理想的時隙分配的不確定的區(qū)域。處理流程繼續(xù)到s616部分。

在s616部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件將所提出的時隙與時隙分配數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，以確定所提出的時隙是否可用。如果所提出的時隙為可用的，那么處理流程繼續(xù)到s624部分。如果所提出的時隙為不可用的，處理流程繼續(xù)到s614。

在s624部分內(nèi)，所提出的時隙分配，例如slot_assigned被發(fā)送到dt，優(yōu)選通過rf鏈路的方式。處理流程繼續(xù)到s622。

在s622部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件在其數(shù)據(jù)庫中確認(rèn)時隙，例如slot_assigned，分配給了dt。處理流程繼續(xù)到s620。

在s620部分內(nèi)，循環(huán)計數(shù)增加。處理流程繼續(xù)到s618部分。

在s618部分內(nèi)，將循環(huán)計數(shù)與dt所需的時隙數(shù)進(jìn)行比較，例如loop_count＜num_slots_dt嗎？如果循環(huán)計數(shù)小于所需的時隙數(shù)，那么處理流程繼續(xù)到s608部分。如果循環(huán)計數(shù)不小于所需的時隙數(shù)，那么處理流程繼續(xù)到s626部分。

在s626部分內(nèi)，所述系統(tǒng)等待系統(tǒng)時鐘或其他定時機(jī)制達(dá)到預(yù)定義的時間，例如，background_task秒。處理流程繼續(xù)到s628部分。

在s628部分里，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件檢查以確定是否已收到分配給dt的所有時隙的例如provision_ask等確認(rèn)。如果已收到所有的確認(rèn)，那么處理流程繼續(xù)到s632部分。如果并非已收到所有的確認(rèn)，那么處理流程繼續(xù)到s630部分。

在s630部分里，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件確定尚未接收到哪個時隙分配確認(rèn)，并將時隙分配提供給dt。處理流程繼續(xù)到s626部分。

在s632部分里，退出程序并結(jié)束進(jìn)程。

于是，在該過程結(jié)束時，為dt創(chuàng)建了多個時隙分配，多個時隙分配被發(fā)送到dt，并且由dt確認(rèn)。

一旦電網(wǎng)系統(tǒng)正在運(yùn)行，并且運(yùn)行的dt已被配置，可能會有一段時間，其中在至少兩個dt之間分配的時隙中存在沖突。來自dt的傳輸信息的沖突，是部分或完全重疊的傳輸，在理想情況下應(yīng)該防止，由于它們可能會破壞性地干擾包含于傳輸中的數(shù)據(jù)。

當(dāng)兩個或更多個dt在大致相同的時間使用相同的預(yù)定的有效載荷時隙的時候，可能會發(fā)生時隙沖突，例如時隙分配。時隙沖突通常是由未知事件或盜賊發(fā)射器所引起。當(dāng)計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行或已經(jīng)進(jìn)行多個分配到相同的預(yù)定的有效載荷時隙時，通常會造成未知事件。這通常發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件分配特定的有效載荷時隙到第一dt和第二dt的時候，所述第一dt位于分配網(wǎng)格的第一個域。在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件進(jìn)行該分配的時候，第二dt由位于除第一個域之外的域中的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件所理解。然而，如果第二dt移入第一個域，要么在以前的某個時候，不了解網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件，時隙分配是對第一個dt進(jìn)行的，要么在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件進(jìn)行了分配之后。在這種情況下，時隙沖突的可能性被創(chuàng)建。沒有網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件的知識的從一個域到另一個域的dt的這種移動通常在計劃外的變化過程中在配電網(wǎng)格電路中發(fā)生。因此例如，當(dāng)一個線務(wù)員出去處理由于天氣或事故造成的作為計劃外變化的一部分的線路問題的時候，該線務(wù)員將電路從一個域切換到另一個域，沒有適當(dāng)?shù)貓蟾孀兓蛘邎蟾媪俗兓珨?shù)據(jù)未正確輸入計算機(jī)系統(tǒng)，那么在任一情況下，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件沒有正確更新?？杉俣?，當(dāng)配電網(wǎng)格電路內(nèi)發(fā)生計劃的變化的時候，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件隨著影響網(wǎng)格布局的變化而被適當(dāng)?shù)馗?，雖然本發(fā)明不需要這樣的更新以在每個實(shí)施例中適當(dāng)?shù)仄鹱饔谩?/p>

時隙沖突也可能由配電網(wǎng)格中的dt的盜賊發(fā)射器引起。dt包括跟蹤時隙傳輸?shù)闹鞫〞r的內(nèi)部電路。眾所周知，時隙傳輸系統(tǒng)通常采用通用定時同步信號，其在系統(tǒng)中周期性地發(fā)送以同步在系統(tǒng)上發(fā)送/接收的所有單位，通常被稱為主同步?？梢韵胂蟮氖牵赡軙霈F(xiàn)這種情況，其中的dt內(nèi)部時間偏移，并且不再與主機(jī)定時同步。缺乏同步通常是由于經(jīng)由ntp未能更新定時或gps定時信號丟失引起的。當(dāng)發(fā)生這種不同步的事件時，dt根據(jù)其內(nèi)部時間在適當(dāng)?shù)臅r隙發(fā)送其信號，然而相對于主時間表，這個時隙不是適當(dāng)?shù)臅r隙。盜賊發(fā)射器可以“行走”其時間，以創(chuàng)建單時隙沖突，或者橫跨兩個時隙，并創(chuàng)建相鄰時隙沖突。dt必須定期獲得主時序，或者被自動抑噪。如果信號被抑噪，那么所述盜賊發(fā)射器的信號停止傳輸，而沖突也不復(fù)存在。

通過檢查候選信號能量而檢測到時隙沖突，所述候選信號能量在一個時隙期間被fim收到。這可以是候選信號隨時間的能量，或其可能缺乏候選信號能量。隨時間的能量是收到的候選信號能量，并且其橫跨基本上所有的時隙，部分跨越時隙，并且部分跨越相鄰時隙。

跨越時隙的能量是當(dāng)fim檢測到跨越時隙的候選信號能量時，即其持續(xù)時間大致相當(dāng)于dt傳輸時間的能量，隨后存在一個時隙沖突或存在大量的脈沖噪聲。部分跨越時隙的能量是當(dāng)fim檢測到跨越一部分時隙的候選信號能量時，即其持續(xù)時間小于dt傳輸時間的能量，隨后存在一個盜賊發(fā)射機(jī)時隙沖突或存在一定量的脈沖噪聲。部分穿過相鄰的時隙的能量是當(dāng)fim檢測到跨越兩個相鄰時隙的一部分的候選信號能量時的能量，隨后存在一個盜賊發(fā)射機(jī)時隙沖突或存在一定量的脈沖噪聲。

如果候選信號能量在分配時隙的fim上基本上未被檢測到，那么在那個時隙沒有收到可識別的信號。候選信號能量的這種缺失表明dt無法傳輸，為dt供電的電路失效，網(wǎng)格上的條件已經(jīng)充分衰減了dt的發(fā)射信號以使其不被fim檢測到，或者dt在分配的時隙以外的時間發(fā)送。

在本發(fā)明的方法中，一旦識別出了一個時隙沖突，那么盡早啟動網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件，解決時隙沖突的過程。用于解決時隙沖突的示例性方法一般取決于沖突的隱含原因，其基于如何檢測到?jīng)_突。如果基于能量穿過時隙而檢測到?jīng)_突，那么網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件確定該dt是該時隙的記錄的dt(即網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件相信根據(jù)其分配時隙的數(shù)據(jù)庫應(yīng)在該時隙中發(fā)射的dt)，隨后所述網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件確定用于dt的新的可分配的(目前沒有采用的)有效載荷時隙，并提供該有效載荷時隙信息到dt。

如果沖突是根據(jù)部分跨越時隙的能量所確定的，那么在時隙接收到的候選信號能量被檢測到，例如通過fim，以確定是否可提取任何信息。如果有效的gla信號——突發(fā)數(shù)據(jù)的報頭——被提取，那么網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件不會發(fā)出新的時隙分配。

如果所述fim無法檢測到有效的gla信號，一個新的可分配的有效載荷時隙被給予記錄的dt(即網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件相信應(yīng)該在這個時隙中傳輸?shù)膁t)。

如果fim檢測到部分跨越相鄰時隙的能量，那么網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件將遵循上述過程，相對于能量部分地跨越時隙。

圖10為一幅流程圖，描繪出用于決策過程是否為dt分配新的有效負(fù)載時隙的方法的邏輯流程，在這樣的情況下，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件確定存在時隙沖突。

在s700部分內(nèi)，新的時隙分配決策過程開始。處理流程繼續(xù)到s702部分。

在s702部分內(nèi)，所述fim已檢測到在有效的時隙時間內(nèi)檢測到了候選信號能量。處理流程繼續(xù)到s704部分。

在s704部分內(nèi)，所述fim檢查在時隙中檢測到的候選信號能量的持續(xù)時間，并且將其與建立的突發(fā)時間進(jìn)行比較，例如，energy_duration＝burst_time嗎？如果它們的時間長短大約不一樣，那么突發(fā)長度可能無效，并且可能的原因是噪音。然而，還存在造成沖突的盜賊發(fā)射機(jī)的可能性，但不太可能；因此，處理流程繼續(xù)到s710部分。如果它們具有大致相同的時間長度，那么處理流程繼續(xù)到s706部分。

在s706部分內(nèi)，fim檢查接收的候選信號能量以確定是否檢測到有效的gla信號。如果已經(jīng)檢測到了有效的gla信號，那么發(fā)送的信號很可能是正常信號，其中，在傳輸中的沖突可能是由于遲來的噪音或盜賊發(fā)射機(jī)，但不太可能；處理流程繼續(xù)到s710部分。如果沒有收到有效的gla，那么這表明很可能有沖突，其可能是由噪音或盜賊發(fā)射機(jī)造成的，但不太可能；處理流程繼續(xù)到s708部分。

在s708部分內(nèi)，新分配的時隙被提供給記錄的dt。處理流程繼續(xù)到s710部分。

在s710部分內(nèi)，退出程序并結(jié)束進(jìn)程。

于是，在該過程結(jié)束時，如果網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件確定發(fā)生了沖突，那么記錄的dt被提供一個新分配的時隙。所述網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件將新分配的時隙沿著其系統(tǒng)內(nèi)的dt存儲，并且所述dt在其系統(tǒng)中存儲分配時隙。

當(dāng)沖突被確定存在時，在一個優(yōu)選方法里，計算機(jī)系統(tǒng)可以采用幾種不同的方法之一，以重新分配時隙分配：在有具有單個時隙分配的dt的情況下，計算機(jī)系統(tǒng)通常將使用單時隙重新分配方法；在有具有多個時隙重新分配的dt的情況下，所述計算機(jī)系統(tǒng)通常將使用多時隙重新分配方法；并在這種情況下，其中存在沖突的dt，所述計算機(jī)系統(tǒng)通常會采用沖突的dt分辨率方法。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選的單時隙重新分配的方法里，也稱為具有單次調(diào)度有效載荷時隙的dt，一旦時隙沖突已被識別，在盡早的合理時間內(nèi)沖突應(yīng)該得到理想的解決，以使將會減少或消除這種可能性：由沖突中的dt發(fā)送的當(dāng)前和/或新信息將丟失、覆蓋或以其他方式無法訪問。然而，該方法應(yīng)確保新分配的時隙不會在時間上離現(xiàn)在太近(例如老的)，的分配的時隙，由于系統(tǒng)必須考慮到在向dt提供信息和dt的運(yùn)行時間方面的一些延誤。延遲的一部分用于系統(tǒng)以確定新的時隙分配應(yīng)為dt記錄什么。延遲的第二部分為將新的時隙分配與記錄的dt進(jìn)行通信所需要的最短時間；這部分延遲將會被考慮，rf鏈路上的流量被用于傳輸新的時隙分配。延遲的第三部分，雖然通常不重要，其為dt存儲新分配信息和在新時隙內(nèi)準(zhǔn)備傳送信息的延遲。例如參見圖11，其描繪出了一個時隙重新分配。

如圖11所示，在幀1152內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)檢測到幀1時隙3中的時隙沖突，用“x”表示，例如時隙1162。此后不久，計算機(jī)系統(tǒng)確定dt的新時隙分配。存在一個傳輸延遲——直到對應(yīng)于幀3時隙3的時間則不存在傳輸延遲，所述幀3時隙3的時間里，適當(dāng)?shù)挠涗浀膁t接收時隙分配信息，例如，在時隙1164。新時隙分配為幀4時隙5，例如時隙1166。假設(shè)每個時隙都是六秒鐘，那么dt有大約五個時隙或三十(30)秒以準(zhǔn)備傳送應(yīng)該發(fā)送的信息。于是，一旦檢測到?jīng)_突，與該沖突關(guān)聯(lián)的dt重新分配了其時隙分配并且在一分鐘內(nèi)提供其新的時隙分配。雖然這可能是最好的情況，重新提交此dt的信息在大約18個時隙或108秒內(nèi)傳輸。

在本發(fā)明的優(yōu)選方法里，基于時隙沖突檢測，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件應(yīng)啟動重新分配沖突dt的時隙分配的過程。首先，所述網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件識別了沖突的dt。使用其數(shù)據(jù)庫，所述網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件查找什么dt已分配給具有沖突的時隙，其可被稱為“記錄的dt”。所述網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件試圖在最小偏移和最大偏移的范圍內(nèi)將一個偽隨機(jī)時隙分配給予記錄的dt，所述最小偏移即“不分配”期間或“不分配窗口”1154，所述最大偏移即最大恢復(fù)。

“不分配”期間為dt提供足夠的時間以通過下游無線電鏈路接收分配消息。最小無分配期間通?；谙掠螣o線電鏈路類型，出站消息隊列時間與上游無線電鏈路類型來設(shè)置。在一種方法里，所述無分配期間將在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行測量，但出于實(shí)用的目的，系統(tǒng)通常會避免一無分配期間小于一幀時間或三十(30)秒。同樣地，一個新的時隙分配不能在這段時間內(nèi)被無分配期間覆蓋。

所述計算機(jī)系統(tǒng)也將采用最大的“恢復(fù)”期，這是dt將被提供一個時隙分配之前最長的一段時間。通常情況下，最大恢復(fù)將設(shè)置為24小時，但如果來自特定dt的信息被認(rèn)為是高價值的則可設(shè)置得更短，并因此試圖盡早發(fā)送dt的信息，例如約12小時，然后，最大恢復(fù)關(guān)閉將被設(shè)置為43,200秒(＝十二(12)小時)。

另一方面，所述計算機(jī)系統(tǒng)還采用一個最大值設(shè)置，其為在具有沖突的dt的時隙分配和新提出的針對dt的時隙分配之間的最大值，通常用秒表示，。再次，對于高價值的dt，其中，其在太長一段時間之前尋求具有來自dt的信息，例如約12小時，然后最大值設(shè)置將設(shè)定為43,200秒(＝十二(12)小時)。

接收到新分配的時隙之后，dt通過上游無線電鏈路確認(rèn)時隙分配。所述dt存儲新的時隙分配，并更新其電路以在新的時隙分配中進(jìn)行傳輸。

圖12為一幅流程圖，描繪了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于單個時隙重新分配的方法的邏輯流程。如上所述，當(dāng)所述計算機(jī)系統(tǒng)確定具有單個時隙分配的dt具有沖突且需要被重新分配的時候，那么所述計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施以下方法：

在s1102部分內(nèi)，單時隙重新分配過程開始了。處理流程繼續(xù)到s1102部分。

在s1104部分內(nèi)，n_slot被設(shè)定為約等于沖突中dt的當(dāng)前時隙加上不分配窗口的偏移值，例如no_assign_window。處理流程繼續(xù)到s1106部分。

在s1106部分內(nèi)，所提出的時隙分配種子與可用時隙的最大數(shù)量進(jìn)行比較，例如max_slots。如果所提出的時隙分配數(shù)大于max_slots，那么處理流程繼續(xù)到s1108部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1110部分。

在s1108部分內(nèi)，n_slot被設(shè)置為等于n_slot減去最大時隙數(shù)，例如，n_slot＝n_slot-max_slots。否則，處理流程繼續(xù)到s1110部分。

在s1110部分內(nèi)，所提出的時隙分配大約等于根據(jù)日期和時間的種子、所提出的分配時隙種子、以及窗口大小(即圍繞下一個時隙分配不確定性的區(qū)域。它是圍繞所提出的時隙分配的范圍+/-。該值通常設(shè)置為10，但可設(shè)置為任何值)生成的隨機(jī)數(shù)。例如，slot＝frand2(date_time,n_slot,window_size)。處理流程繼續(xù)到s1112部分。

在s1112部分內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件檢查其數(shù)據(jù)庫以確認(rèn)建議的分配時隙是否可用。如果提出的分配時隙為可用的，那么處理流程繼續(xù)到s1114部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1110部分。

在s1114部分內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件記錄提出的時隙分配，例如slot_assigned，用于其數(shù)據(jù)庫中的dt。處理流程繼續(xù)到s1116部分。

在s1116部分內(nèi)，一個循環(huán)計數(shù)器(即loop_count)被設(shè)置為零。處理流程繼續(xù)到s1118部分。

在s1118部分內(nèi)，所述循環(huán)計數(shù)器增加1。處理流程繼續(xù)到s1120部分。

在s1120部分內(nèi)，將循環(huán)計數(shù)器與定義的為嘗試將新分配的時隙傳送到dt的最大次數(shù)的數(shù)字進(jìn)行比較，例如，loop_count＞max_retries嗎？如果循環(huán)計數(shù)器大于最大重試次數(shù)，那么處理流程繼續(xù)到s1128部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1122部分。

在s1122部分內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)送所提出的時隙分配，例如slot_assigned到dt，優(yōu)選通過rf鏈路。處理流程繼續(xù)到s1124部分。

在s1124部分內(nèi)，所述系統(tǒng)等待一段定義的時間，例如round_trip_seconds。當(dāng)延遲結(jié)束時，處理流程繼續(xù)到s1126部分。

在s1126部分內(nèi)，所述計算機(jī)系統(tǒng)檢查以確定是否已從dt收到確認(rèn)：時隙分配，更具體地說是時隙重新分配，已從dt收到，例如，slot_reassign_ack。如果確認(rèn)已收到，那么處理流程繼續(xù)到s1132部分。如果確認(rèn)尚未收到，處理流程繼續(xù)到s1118部分。

在s1128部分內(nèi)，所述計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)布所提出的時隙分配，其可由系統(tǒng)用于將來的使用。處理流程繼續(xù)到s1130部分。

在s1130部分內(nèi)，退出程序并且結(jié)束進(jìn)程。

在s1132部分內(nèi)，計算機(jī)存儲所提出的時隙分配的確認(rèn)，作為dt的時隙分配。處理流程繼續(xù)到s1130部分。

于是，在成功完成的過程中，dt提供了新的時隙分配，其中時隙分配應(yīng)該在將來足夠遠(yuǎn)，dt將有時間在新的時隙分配中傳輸其數(shù)據(jù)。如果該過程結(jié)束，是由于它已經(jīng)嘗試了太多次，那么此時dt不重新編程。

在具有兩個或多個計劃有效載荷時隙的dt的重新分配方法中，也稱為多時隙重新分配，計算機(jī)系統(tǒng)通常應(yīng)用方法的組合。在一個優(yōu)選方法中，根據(jù)記錄的dt完成了第一時隙重新分配，被給予所述第一時隙分配，通過使用參考圖12且如上所述的“dt具有單個可分配的有效載荷時隙”的過程。時隙分配的其余部分通過使用參考圖7、8、9且如上所述的“初始dt檢測和分配”的過程而被一般設(shè)置，用于具有多個分配時隙的所述dt的剩余分配時隙。

圖13為一幅流程圖，描繪了用于多個時隙重新分配的方法的邏輯流程。如上所述，當(dāng)計算機(jī)系統(tǒng)確定具有時隙分配的dt有沖突且需要被重新分配的時候，計算機(jī)系統(tǒng)以優(yōu)選方式實(shí)施以下操作。

在s1200部分內(nèi)，開始該過程。處理流程繼續(xù)到s1202部分。

在s1202部分內(nèi)，開始該單時隙重新分配過程。處理流程繼續(xù)到s1204部分。

在s1204部分內(nèi)，所提出的時隙分配n_slot種子被設(shè)定為約等于dt的當(dāng)前時隙，例如dt_slot，加上考慮延遲的抵消值，例如no_assign_window。處理流程繼續(xù)到s1206部分。

在s1206部分內(nèi)，所提出的時隙分配種子，例如n_slot，與可用時隙的最大數(shù)量進(jìn)行比較。如果所提出的時隙分配數(shù)量大于max_slot，那么處理流程繼續(xù)到s1208部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1210部分。

在s1208部分內(nèi)，所提出的分配時隙種子，例如n_slot，被設(shè)定為等于所提出的分配時隙種子減去max_slots，例如n_slot＝n_slot-max_slots。處理流程繼續(xù)到s1210部分。

在s1210部分內(nèi)，所提出的時隙分配被設(shè)定為約等于由日期和時間、所提出的分配時隙種子、以及窗口大小生成的一個隨機(jī)數(shù)。例如，slot＝frand2(date_time,n_slot,window_size)。處理流程繼續(xù)到s1212部分。

在s1212部分內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件檢查其數(shù)據(jù)庫以確認(rèn)所提出的分配時隙是否可用。如果所提出的分配時隙可用，那么處理流程繼續(xù)到s1214部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1210部分。

在s1214部分內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件為其數(shù)據(jù)庫中的dt記錄提出的時隙分配。處理流程繼續(xù)到s1216部分。

在s1216部分內(nèi)，時隙指數(shù)被確定為可用的最大時隙數(shù)除以該dt所需的時隙分配數(shù)，例如，slot_index＝max_slots/num_slots_dt。處理流程繼續(xù)到s1218部分。

在s1218部分內(nèi)，循環(huán)計數(shù)被設(shè)定為等于1，而n_slot被設(shè)定為等于之前分配給dt的和存儲在數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件中的時隙，例如，n_slot＝slot_assigned。處理流程繼續(xù)到s1220部分。

在s1220部分內(nèi)，n_slot被設(shè)定為等于n_slot加上時隙指數(shù)，例如n_slot＝n_slot+slot_index。處理流程繼續(xù)到s1227部分。

在s1227部分內(nèi)，n_slot是否大于可分配的最大時隙數(shù)，例如n_slot＞max_slots嗎？如果n_slot大于max_slots，那么處理流程繼續(xù)到s1224部分。如果n_slot不大于max_slots，那么處理流程繼續(xù)到s1226部分。

在s1224部分內(nèi)，n_slot被設(shè)定為等于n_slot減去最大時隙數(shù)，例如n_slot＝n_slot-max_slots。處理流程繼續(xù)到s1226部分。

在s1226部分內(nèi)，時隙被設(shè)定為等于配置請求時間，n_slot和窗口大小的隨機(jī)函數(shù)。例如，slot＝frand2(date_time,n_slot,window_size)。處理流程繼續(xù)到s1234部分。

在s1234部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件將時隙與時隙分配數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，以確定時隙是否可用。如果所述時隙可用，那么處理流程繼續(xù)到s1232部分。如果所述時隙不可用，處理流程繼續(xù)到s1226部分。

在s1232部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件保留時隙分配，例如slot_assigned，用于其數(shù)據(jù)庫中的dt，例如vg。處理流程繼續(xù)到s1230部分。

在s1230部分內(nèi)，循環(huán)計數(shù)遞增，例如，loop_count＝loop_count+1。處理流程繼續(xù)到s1228部分。

在s1228部分內(nèi)，將循環(huán)計數(shù)與dt所需的時隙數(shù)進(jìn)行比較，例如loop_count＜num_slots_dt。如果循環(huán)計數(shù)小于所需時隙數(shù)，那么處理流程繼續(xù)到s1220部分。如果循環(huán)計數(shù)不少于所需時隙數(shù)，那么處理流程繼續(xù)到s1236部分。

在s1236部分內(nèi)，loop_count被設(shè)置為零。處理流程繼續(xù)到s1238部分。

在s1238部分內(nèi)，loop_count遞增1，例如loop_count＝loop_count+1。處理流程繼續(xù)到s1240部分。

在s1240部分內(nèi)，將loop_count與最大重試次數(shù)(max_retries)進(jìn)行比較。如果loop_count大于max_retries，例如loop_count＞max_retries，那么該處理流程繼續(xù)到s1242。否則，處理流程繼續(xù)到s1244部分。

在s1242部分內(nèi)，所有為dt提出的時隙分配，例如slot_assigned，被發(fā)布。處理流程繼續(xù)到s1252部分。

在s1244部分內(nèi)，所有為dt提出的時隙分配被發(fā)送給dt，優(yōu)選通過rf鏈路。處理流程繼續(xù)到s1246部分。

在s1246部分內(nèi)，所述系統(tǒng)等待系統(tǒng)時鐘或其他定時機(jī)制達(dá)到round_trip秒的預(yù)定義時間。處理流程繼續(xù)到s1248部分。

在s1248部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件檢查以確定是否已收到對于分配給dt的所有時隙的確認(rèn)，例如，收到slot_reassign_ack了嗎？如果所有的確認(rèn)都已收到，那么，處理流程繼續(xù)到s1250部分。如果并非所有的確認(rèn)都已收到，那么處理流程繼續(xù)到s1238部分。

在s1250部分內(nèi)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理組件在其數(shù)據(jù)庫中確認(rèn)所有時隙都分配給了dt。處理流程繼續(xù)到s1252部分。

在s1252部分內(nèi)，退出程序并結(jié)束進(jìn)程。

于是，在過程結(jié)束時，為dt創(chuàng)建了多個時隙分配，多個時隙分配被發(fā)送到dt，由dt存儲并確認(rèn)，并且存儲在計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。

當(dāng)發(fā)生沖突情況并且記錄的dt隨后被重新分配到另一個時隙的時候，然后通常在一個分配的時隙導(dǎo)致與以前記錄的dt相沖突的dt通?？杀挥嬎銠C(jī)系統(tǒng)檢測到。當(dāng)沖突的dt在下一個分配的時隙發(fā)送的時候，計算機(jī)系統(tǒng)在24小時內(nèi)檢測到?jīng)_突的dt，所述24小時將為在最后一個分配的時隙之后的約24小時。所述計算機(jī)系統(tǒng)可根據(jù)其建立的技術(shù)確定dt在網(wǎng)格上的位置。例如，參見美國專利申請us13/871,944“用于推導(dǎo)配電網(wǎng)格的原理圖和拓?fù)涮匦缘南到y(tǒng)和方法”，以及美國專利申請us14/304,648“用于推導(dǎo)饋電和相位供電并網(wǎng)發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)和方法”，其內(nèi)容在此被全部并入本文。

另外，計算機(jī)系統(tǒng)可根據(jù)它傳輸?shù)男畔⒋_定沖突dt的id。在一方面，沖突的dt發(fā)送用于自身的識別信息，作為調(diào)度信號傳輸?shù)囊徊糠?，由于dt的識別信息被包含作為數(shù)據(jù)突發(fā)的一部分(圖6)，其可為數(shù)據(jù)突發(fā)的報頭和/或報尾的一部分。在另一個方法里，計算機(jī)系統(tǒng)向沖突的dt發(fā)送信號，在其下一個調(diào)度的傳輸期間指示它發(fā)送其識別信息。計算機(jī)系統(tǒng)可推斷哪個dt是沖突的dt，如果其檢查它從哪個dt已收到一個傳輸。如果存在缺少傳輸?shù)膁t，那么計算機(jī)系統(tǒng)可以推斷出這是沖突的dt，并向該dt發(fā)送指令，以使其在下一個調(diào)度傳輸期間發(fā)送其識別信息。如果計算機(jī)系統(tǒng)在對應(yīng)于沖突的時隙的下一個時隙期間接收到了dt的識別信息，那么該識別信息被認(rèn)為是相沖突的dt。如果計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)存在似乎沒有發(fā)出信號的若干dt，那么計算機(jī)系統(tǒng)可以交互地檢查每個丟失的dt，發(fā)送指令給每個直至在沖突的時隙期間所述識別信息被接收，或者直至不存在丟失剩余傳輸?shù)膁t的時候。如果計算機(jī)系統(tǒng)無法根據(jù)丟失傳輸或其它的dt推斷出哪個是丟失的dt，那么計算機(jī)系統(tǒng)可向域中的所有的dt發(fā)送指令，表明在下一個信號傳輸期間，每個dt將發(fā)送其識別信息。雖然，前兩種方法通常可通過指向特定dt的下游rf鏈路進(jìn)行發(fā)送，在此方法里，計算機(jī)系統(tǒng)將采用并網(wǎng)傳輸和/或下游rf鏈路至所有dt，以增加沖突的dt將接收傳輸?shù)目赡苄浴Ｒ坏_突dt的id在沖突的時隙期間已收到，計算機(jī)系統(tǒng)，通常是從傳輸信號確定dt的id的fim，更新其數(shù)據(jù)庫以反映，與沖突的dt的id相關(guān)聯(lián)的沖突的dt在沖突的時隙正進(jìn)行傳輸。

圖14為一幅流程圖，描繪了用于解決在兩個dt之間的傳輸沖突的方法的邏輯流程。如上所述，當(dāng)計算機(jī)系統(tǒng)確定沖突的dt的識別的時候，計算機(jī)系統(tǒng)更新其數(shù)據(jù)庫以反映沖突時隙分配時間作為沖突的dt的時隙分配時間。所述計算機(jī)系統(tǒng)通過以下優(yōu)選的方式實(shí)現(xiàn)更新計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息：

在s1300部分內(nèi)，開始沖突的dt解析過程。處理流程繼續(xù)到s1302部分。

在s1302部分內(nèi)，檢測到?jīng)_突的dt，例如最有可能在對應(yīng)于所分配的時隙的下一次中，其通常是24小時后，當(dāng)它再次傳輸。處理流程繼續(xù)到s1304部分。

在s1304部分內(nèi)，所述計算機(jī)系統(tǒng)確定沖突dt的id并將其提供給計算機(jī)系統(tǒng)，例如，該計算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件，用于查找。在一方面，沖突的dt的id通過dt的識別來確定。在另一方面，所述沖突的dt根據(jù)饋線和相位的組合確定，計算機(jī)系統(tǒng)，很可能是fim，已經(jīng)與從沖突的dt接收到的信號以及在信號的報頭或有效載荷數(shù)據(jù)中的部分信息相關(guān)聯(lián)。所述計算機(jī)系統(tǒng)也跟蹤沖突的dt的位置。處理流程繼續(xù)到s1306部分。

在s1306部分內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，例如vg，被更新以反映沖突的dt，以在沖突的時隙分配時間和沖突的dt的位置進(jìn)行傳輸。處理流程繼續(xù)到s1308部分。

在s1308部分內(nèi)，退出程序并結(jié)束進(jìn)程。

于是，在該過程結(jié)束時，沖突的dt已被識別，而所述計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫已更新以反映沖突的dt的時隙分配及其位置。

在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，可能會出現(xiàn)這種情況，在此情況時dt應(yīng)該有一個新的時隙分配。這個場合可以為，例如，由于如上所述的沖突，或者這個場合可能是因?yàn)槠渌?。一旦計算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)確定dt應(yīng)該被重新分配到不同的時隙，其將為dt預(yù)留一個新時隙，并且將該新時隙信息發(fā)送至dt。在所述計算機(jī)系統(tǒng)收到從dt收回的確認(rèn)之后，所述計算機(jī)系統(tǒng)更新其數(shù)據(jù)庫以反映為dt的時隙分配。

在另一個方法里，所述計算機(jī)系統(tǒng)通過查看從網(wǎng)格上的dt收到的信號確定沖突的dt。當(dāng)已從每個dt接收到最后一個信號的時候，所述計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤。因此，所述計算機(jī)系統(tǒng)可以確定，如果有的話，預(yù)定要傳輸哪個dt，例如，它們至少有一個時隙分配，但是計算機(jī)系統(tǒng)至少有一段時間沒有從它們收到任何信號，例如一個周期。如果僅有一個dt在一段時間內(nèi)沒有從它收到信號，那么計算機(jī)系統(tǒng)假定這是處于沖突的dt。如果有多個dt在一段時間內(nèi)沒有從它們收到信號，那么計算機(jī)系統(tǒng)可以迭代地處理這些dt中的每一個，假定其為處于沖突的dt，并且為每個重新分配時隙分配。在這種方法的變體中，所述計算機(jī)系統(tǒng)將只通過一些dt無需最近的信號進(jìn)行迭代地重新分配dt的工作，直到達(dá)到某個停止點(diǎn)(并且所述計算機(jī)系統(tǒng)可恢復(fù)重新分配最近沒有收到的dt)。例如，所述計算機(jī)系統(tǒng)在固定數(shù)量的dt重新分配之后會停止。在另一方法里，當(dāng)接收到具有候選信號能量的時隙但沒有可識別的信號已經(jīng)改變的時候，所述計算機(jī)系統(tǒng)將停止重新分配dt，現(xiàn)在，無論是該時隙具有可識別的信號還是該時隙沒有候選信號能量均足以表明在此期間傳輸?shù)膁t設(shè)備。

圖15為一幅流程圖，描繪了用于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法解決沖突的dt的方法的邏輯流程。如上所述，當(dāng)計算機(jī)系統(tǒng)確定沖突的dt的識別的時候，所述計算機(jī)系統(tǒng)更新其數(shù)據(jù)庫以反映沖突的時隙分配時間為沖突的dt的時隙。所述計算機(jī)系統(tǒng)以如下優(yōu)選的方式實(shí)施：

在s1402部分內(nèi)，開始故意重新分配過程。處理流程繼續(xù)到s1404部分。

在s1404部分內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件為dt預(yù)留了一個時隙。所述組件優(yōu)選使用上述方法中的一種或任何其他適當(dāng)?shù)姆椒閐t分配時隙。處理流程繼續(xù)到s1406部分。

在s1406部分內(nèi)，一個計數(shù)器，loop_count，被設(shè)置為零。處理流程繼續(xù)到s1408部分。

在s1408部分內(nèi)，計數(shù)器遞增1，例如loop_count＝loop_count+1。處理流程繼續(xù)到s1410部分。

在s1410部分內(nèi)，將計數(shù)器與max_retries進(jìn)行比較，max_retries即用于等待dt的確認(rèn)的最大重試次數(shù)，例如loop_count＞max_retries嗎？如果計數(shù)器小于max_retries，那么處理流程繼續(xù)到s1412部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1420部分。

在s1412部分內(nèi)，所述計算機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)致時隙分配，例如slot_assigned，以被發(fā)送至dt，優(yōu)選通過rf鏈路的方式。處理流程繼續(xù)到s1414部分。

在s1414部分內(nèi)，系統(tǒng)等待系統(tǒng)時鐘或其他定時機(jī)制達(dá)到round_trip秒的預(yù)定義時間。處理流程繼續(xù)到s1416部分。

在s1416部分內(nèi)，所述系統(tǒng)檢查它是否已經(jīng)收到了從dt接收的時隙分配的確認(rèn)。如果已收到確認(rèn)，處理流程繼續(xù)到s1418部分。否則，處理流程繼續(xù)到s1408部分。

在s1418部分內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理組件確認(rèn)了，為dt保留的時隙，例如slot_assigned，被分配給dt。處理流程繼續(xù)到s1422部分。

在s1422部分內(nèi)，該過程退出并結(jié)束。

在s1420部分內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫內(nèi)的dt發(fā)布所有保留的時隙。處理流程繼續(xù)到s1422部分。

于是，在該過程的優(yōu)選結(jié)束時，dt已經(jīng)被分配了一個新的時隙。用于dt的時隙分配存儲在dt和計算機(jī)系統(tǒng)中。

本發(fā)明的使用提供至少以下幾個優(yōu)點(diǎn)：首先，算法比較簡單，其顯示出算法易于使用、修改，如有需要，易于維持。其次，在沒有或具有電路拓?fù)涞南闰?yàn)知識的情況下，本發(fā)明可用于引入或修改dt操作。第三，本發(fā)明可用于引入或修改dt。第四，本發(fā)明可用于解決電路疊影，而不增加時間或復(fù)雜性，基本上不考慮疊影的大小。第五，本發(fā)明的運(yùn)用支持及時恢復(fù)信息。第六，本發(fā)明的運(yùn)用兼容于但不要求dt運(yùn)動的先驗(yàn)知識。第七，本發(fā)明的運(yùn)用可在沒有初始時隙分配的先驗(yàn)分配的情況下使用。第八，發(fā)明的運(yùn)用為假陽性耐受的。第九，發(fā)明的運(yùn)用不會將流量添加到異步有效負(fù)載時隙。